高中生物光合作用与呼吸作用综合题(高考生物光合作用和呼吸作用答题)

导语：高中生物光合作用和呼吸作用练习题答案

高考的出题中，光合作用和呼吸作用被考到的频率很高，几乎年年都会有相关的代谢考题。不言而喻，与光合、呼吸这边相关的代谢知识，基础概念都是重点内容。但此块知识较抽象，学生往往不易于理解，尤其总光合作用、净光合作用与呼吸作用概念间的辨析更是难上加难，笔者从概念的表述，三率测定、三者的联系以及常见曲线图等方面进行教学，效果较好，想与同行分享。

1、净光合速率和总光合速率的含义和外延拓展

外界条件是有光，放在密闭容器中的绿色植物同时进行光合作用和呼吸作用，测出的O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，可以表示净光合速率，而真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

有哪些常用的表示方法呢，其实可参考如下表示：

【净光合速率】：

①“测定出”植物(叶片)吸收CO2量或“实验容器内”CO2的减少量；

②“植物(叶片)”释放O2量或“容器内”O2的增加量；

③植物(叶片“) 积累”葡萄糖量或植物(叶片)质量(有机物)增加量。

【总光合速率】：

①叶绿体“吸收”CO2量；

②CO2的同化量；

③叶绿体“释放”O2量；

④O2产生总量；

⑤植物或叶绿体“产生”葡萄糖量；

⑥植物制造有机物的量。

【呼吸速率】：黑暗条件下，①植物CO2释放量；②O2吸收量；③ 有机物消耗量。

2、总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系

第一，外界环境黑暗，绿色组织在此条件下只进行呼吸作用或非绿色组织测得的数据为呼吸速率(A点)。

第二，外界环境有光，植物绿色细胞中线粒体和细胞质基质内进行呼吸作用，叶绿体中进行光合作用，从外界表观测得的数据则代表净光合速率。

第三，总光合速率等于净光合速率与呼吸速率之和。

第四，各点(段)光合作用和呼吸作用分析例如如下图示：

第五，常考曲线分析

曲线上的A点只进行细胞呼吸，不进行光合作用——呼吸速率是指单位时间从外界吸收O2的量或向外界排出CO2量，此时的生理过程是在细胞质基质和线粒体这两个场所中进行。

AB段(不含A、B点)呼吸量＞实际光合量——净光合＜0

B点实际光合量＝呼吸量——净光合＝0，所以与外界不发生气体交换。

B 点之后实际光合量＞呼吸量——净光合＞0 从外界吸收

CO2,向外界释放O2——此时植物可更新空气。

3、总光合速率、净光合速率与呼吸速率的测定

3.1呼吸速率的测定

（1）装置

（2）指标：细胞呼吸速率常用单位时间内，CO2的释放量或O2的吸收量来表示。

（3）原理：外界环境是无光的条件下，组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被小瓶中的NaOH溶液吸收，使整个容器内气体的压强减小，刻度管内的水滴就会左移。单位时间内水滴左移的体积即表示呼吸速率。

3.2理误差的校正

第一，如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则不能准确测出植物的呼吸速率，原因是光合速率会干扰到呼吸速率的检测。

第二，如果选取种子充当实验材料，必须得考虑微生物的存在而进行呼吸作用从而干扰实验的检测，所以应对装置及所测种子进行消毒处理。

第三，避免实验过程中气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活 (如将种子煮熟)，其他条件均不变。注用脂肪(或脂质)含量高的种子，如油料种子做测定实验，则水滴移动更明显（因其消耗O2 量更大）。

3.3植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法

3.3.1 装置中所使用的溶液发挥的作用

用NaOH溶液吸收容器中的CO2，只需通过氧气的变化量测出细胞的呼吸速率；碳酸氢钠分解产生二氧化碳，保证容器内二氧化碳的恒定，只需测定容器中氧气的增加量，获知植物的净光合速率。

3.3.2测定原理

甲装置中的植物在黑暗条件下，吸收氧气使气压变小，而释放的二氧化碳又被氢氧化钠吸收不影响容器的气压。故整体装置的气压变小，液滴左移，左移的体积可代表呼吸速率。

在光照条件下乙装置中的植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。

真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

3.3.3测定方法

①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。

3.3.4物理误差的校正

设置对照试验，以确保实验过程中气压是由植物的生理过程而产生变化，与实验装置本身无关。

4、精选试题、强化练习

【例1】用CO2吸收量与释放量作为测定的指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下图所示。下列分析正确的是（ ）

A.用相同的时间光照，35℃时，植物光合作用制造的有机物量与30℃时的相等

B.用相同的时间光照，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多

C.温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少；

D.两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等；

【解析】在此题中只提供了绿叶在光照下的净光合速率和黑暗下的呼吸速率，如题图所示。如何知道绿叶在不同温度下的总光合速率呢？我们可以利用总光合速率＝呼吸速率＋净光合速率，从而还原出总光合速率的曲线(如右图所示)，再来回答题中问题就非常容易了。

【例2】测定植物叶片叶绿体的光合速率，某同学设计并做了如下实验：在叶柄基部做环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1 cm2的叶圆片烘干后称其重量，M处的实验条件是下午16时后将整个实验装置遮光 3 小时，则测得叶片叶绿体的光合速率是(单位：g/ cm－2h－1，不考虑取叶圆片后对叶片生理活动的影响和温度微小变化对叶片生理活动的影响（) ）

A.(3y－2z－x)/6B.(3y－2z－x)/3

C. (2y－x－z)/6D.(2y－x－z)/3

【解析】分析题意可知，上午10时到下午16时之间的6个小时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，因此其重量变化表示的是净光合作用量，则净光合速率＝净光合作用量/6＝(y－x)/6；而M处的实验条件是下午16时后将整个实验装置遮光3小时，此时叶片只进行呼吸作用，因此可以计算出呼吸速率＝(y－z)/3；因此总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝

(3y－2z－x)/6。

笔者多年从以上几个方面进行光合作用、呼吸作用专题复习，取得明显的教学的效果，尤其是对易混淆的生物概念的理解，把抽象的概念通过实验具体化，通过对比学生容易理解、区分，精选试题培养了学生思维能力，同时学生解决问题、分析问题的能力也有了较大的提高。

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