“光合作用与呼吸作用”相关计算题解法探究(01)

“光合作用与呼吸作用”相关计算题解法探究

植物的新陈代谢历年来都是高考的“主角”，而以光合作用和呼吸作用知识为背景的试题历来是高考生物命题的重点和热点。在近几年的高考生物试题中，尤其是上海、广东、江苏等地的试题中，有关光合作用和呼吸作用的综合计算题经常出现。这类试题涉及植物的光合作用和呼吸作用两大生理过程，同时还与化学知识相结合，是综合性较强的热点试题。不少考生在解答此类试题时常常感到困惑，甚至不知如何分析。本文将通过知识整理和典例精析的形式，帮助考生掌握这类计算题的解题方法和技巧。

1．明确净光合速率，真正光合速率的表示方法及相互关系。

1.表示方法：

净光合速率通常以o2释放量，或co2二氧化碳或有机物积累量来表示；真正光合速率（也称为总光合速率或实际光合速率）通常用o2产生量，co2固定量或有机物的产生量来表示。

2.相互关系

在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得o2吸收量（即空气中o2的减少量）或co2释放量（即空气中的co2增加量）直接反应呼吸速率。

在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时测得的空气中的o2增加量（或co2的减少量）比植物实际光合作用所产生的o2量（或消耗的co2量）要少，因为植物在光合作用的同时也在通过呼吸作用消耗o2，放出co2。因此此时测得的数值并不能反映植物的实际光合速率，而反映出表观光合速率或称净光合速率。图像如下：（5-1）

光合作用总反应式：6CO2 +12H2O——→ C6H12O6 + 6H2O+6O2

解题的时候把我以下5点：

（1）反应前后的摩尔比是进行有关计算的基础。

（2）光合作用释放6个o2全部来自光反应阶段原料H20的分解。

（3）光反应阶段需要12个H20，光解产物24个【H】，在暗反应中用于还原6个co2,并产生6个H20.

（4）光合作用产物C6H12O6中的C和O来自原料co2，【H】来自原料H20.

（5）生产物6个H20中的【H】来自原料H20，O来自原料co2，

有氧呼吸作用总反应式：C6H12O6 + 6H2O+6O2 ——→ 6CO2 +12H2O + 能量

要注意以下问题

(1)在有光条件下，光合作用和呼吸作用同时进行。

(2)光合作用实际消耗CO2 量=实测得CO2 减少量+呼吸作用CO2 释放量

(3)光合作用实际消耗O2 量=实测得O2 减少量+呼吸作用O2 释放量

(4)光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄糖生产量—呼吸作用葡萄糖消耗量

2．把握呼吸速率，净光合速率的测定方法及判定。

1.测定方法：

呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定容器中CO2增加量，O2减少量或有机物的减少量。

净光合速率：将植物置于光下，测定容器中，O2增加量，CO2减少量或有机物的增加量。

2.判定方法：

（1）若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收量为0.则为真正（实际）光合速率，若为负值则为净光合速率。

（2）若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。

（3）有机物积累量一般为净光合速率，制造量一般为真正（实际）光合速率。

（4）位置描述判定法：对于试题中出现的“文字”理解，可以参考小表。

3．注意计算中个细节

1.光合作用强度与呼吸作用强度相对强弱的比较。

（1）没有光合作用时，植物人又呼吸作用，植物体内葡萄糖的总量减少，环境中的CO2量增加，O2量减少。

（2）有光合作用但弱于呼吸作用时，植物体内葡萄糖的总量减少，环境中的CO2量增加，O2量减少。

（3）光合作用和呼吸作用的强度相等，植物体内葡萄糖的总量不变，环境中的CO2量不变，O2量不变。

（4）光合作用强度大于呼吸作用强度，植物体内葡萄糖的总量增加，环境中的CO2量减少（减少部分即用于来合成葡萄糖的增加量），O2量增加（增加部分即是积累了多少葡萄糖时所释放的部分）。

（5）不存在只进行光合作用而不进行呼吸作用的生物或细胞。

2.只要温度相等，有光照和无光照情况下，植物的呼吸作用强度相等。

3.标准状况下，1moL气体的体积=22.4L

4.摩尔数与质量的关系：摩尔数=物质的质量（克）/相对分子质量（或摩尔质量）。

5.要注意单位的换算：如1L=1000ml

6.一定要牢记光合作用和呼吸作用的总反应式，注意不要算错相对分子质量，一定要记住：

C6H12O6 —180； O2 —32； CO2 — 44；

4．常见考查类型及例题分析。

光合作用和呼吸作用是植物体内两个重要的生理过程，是相互对立有彼此联系的两个生理过程。光合作用的产物氧气和葡萄糖可作为呼吸作用的原料。呼吸作用的产物二氧化碳和水也可作为光合作用的原料。有关光合作用和呼吸作用的计算会涉及葡萄糖的生成量，消耗量和积累量，氧气的生成量，消耗量，二氧化碳的同化量，生成量，能量等计算问题。

1.以坐标图的形式，考查净光合速率与呼吸作用之间的关系。

例1：下图表示在不同光照强度下，某植物的氧气释放速率。该植物在

2000lx光照强度下，每小时光合作用所产生的氧气量。（ml)是（）

A．17 B．12 C．18 D．23

例2.（06年上海生物卷）请完成下列有关光合作用的问题。

在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定某双子叶植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度，结果如右表。表中负值表示二氧化碳释放量，正值表示二氧化碳吸收量。

光照强度(千勒克司) 光合作用速度(CO2mg/100cm2叶·小时)

1.0 -

2.0

3.0 +2.0

5.0 +

6.0

7.0 +10.0

8.0 +12.0

10.0 +12.0

(1)在右侧坐标系上绘出光照强度（横坐标）与该植物叶片光合作用速度（纵坐标）的关系图。

(2)该植物叶片的呼吸速度是 (CO2/l00cm2叶·小时)。

(3)在光照强度为千勒克司时，该植物叶片光合成量和呼吸消耗量相等。

(4)在一天中，将该植物叶片置于10千勒克司光照下10小时，其余时间置于黑暗中，则每l00cml叶片产生的葡萄糖中_____mg将转化为淀粉。(取小数点后一位)

(5)据图分析，在0～8千勒克司范围内，光合作用速度受因素影响；超过8千勒克司时，光合作用速度受_______因素影响。