關于總光合作用、凈光合作用和呼吸作用的計算

許明麗

摘 要：光合作用和呼吸作用在高考復習大綱中都屬于Ⅱ類要求。其中光合作用和呼吸作用的計算更是高中生物學的重難點，又由于光合作用和呼吸作用之間存在著物質聯系，所以此類問題多數是綜合性較強的，導致學生做此類問題時比較吃力，本文通過對相關詞語的辨析和三種題型的剖析，希望對學生解決此類問題有所幫助。

關鍵詞：總光合作用 凈光合作者 呼吸作用 關系 計算

一、關鍵詞的辨析

為了便于學生分清總光合作用，凈光合作用和呼吸作用三者的關系，現做以下分析：

光合作用強度是指植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數量，也可用CO2吸收量或O2生成量表示。

1.表示總光合作用的詞語有：制造有機物、合成有機物、產生有機物、消耗CO2、固定CO2、產生O2、制造O2。

2.表示凈光合作用的詞語有：積累有機物、吸收CO2、釋放O2、封閉容器中測得的氣體體積的變化量、實際測得的光合作用速率。

3.表示呼吸作用的詞語有：消耗有機物、釋放CO2、消耗O2。

在光照條件下植物的光合作用與呼吸作用同時進行，應存在如下關系：

二、題型分析

1.曲線式題型

典例1、以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響，結果如下圖所示。下列分析正確的是（）

A.光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃時相等

B.光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機物的量最多

C.溫度高于25 ℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少

D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與細胞呼吸消耗的有機物的量相等

解析：本題是考查光合作用、呼吸作用與溫度的關系的曲線圖題型，重點是對凈光合作用，總光合作用的區分。

實線為黑暗中CO2的釋放量，根據關鍵詞“黑暗”和“CO2釋放”確定該曲線為呼吸作用釋放CO2的量，與此對應的也可代表呼吸作用消耗有機物的量，虛線為光照下CO2吸收量，根據關鍵詞“CO2吸收量”判斷為凈光合作用消耗的CO2量。凈光合作用CO2吸收量與此對應的是凈光合作用積累有機物的量。

A選項關鍵詞“制造有機物”可知問兩個溫度下總光合作用，總光合作用制造有機物的量=實線量+虛線量，所以正確。

B選項關鍵詞“積累有機物”可知問凈光合作用，凈光合作用積累有機物量直接看虛線，從圖可知對應25 ℃為虛線峰值即積累有機物最多。

又從A選項可知30 ℃和35 ℃制造有機物量都為6.5，所以C選項“溫度高于25 ℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少”是錯誤的。

D選項兩曲線交點表示光合作用積累的與呼吸作用消耗的有機物的量相等。

答案A

典例2下圖表示A、B兩種植物隨著光照強度的變化，吸收C02和釋放CO2的變化圖解。請據圖回答：

（1）在光照強度為Z時，A植物光合作用消耗的CO2為mg/m2·h。

（2）當平均光照強度在X和Y之間（白天和黑夜的時間各為12小時），A植物一晝夜中有機物總量的變化是，B植物一晝夜中有機物總量的變化是。

解析：本題是考查光照強度與CO2吸收關系的另一種曲線圖題型，曲線縱軸CO2吸收量即代表凈光合作用。

（1） 關鍵詞“消耗CO2”即總光合作用。當光強為Z時，A植物光合作用消耗的CO2為8+2=10 mg/m2·h。

（2）A植物呼吸作用消耗CO2為2 mg/m2·h，當光照強度為Y時，凈積累量為2 mg/m2·h，所以當光照強度在X和Y之間（白天和黑夜各12小時），A植物一晝夜中有機物總量減少。同理B植物呼吸作用消耗CO2為1 mg/m2·h，當光照強度為X時，凈積累量為1 mg/m2·h，所以當光照強度在X和Y之間（白天和黑夜各12小時），B植物一晝夜中有機物總量增加。

答案 （1） 10（2）減少增加

2.表格式題型

典例、將某綠色植物放在特定的實驗裝置內，研究溫度對光合作用與呼吸作用的影響（其他實驗條件都是理想的），實驗以CO2的吸收量與釋放量為指標。實驗結果如下表所示：

下列對該表數據分析正確的是（）

A.晝夜不停地光照，在35℃時該植物不能生長

B.晝夜不停地光照，在15℃時該植物生長得最快

C.每天交替進行12小時光照、12小時黑暗，在20℃時該植物積累的有機物最多

D.每天交替進行12小時光照、12小時黑暗，在30℃時該植物積累的有機物是10℃時的2倍

解析：本題是考查光合作用，呼吸作用與溫度關系的表格式題型。解題思路從表格中關鍵詞入手，“吸收CO2”即為凈光合作用，“釋放CO2”為呼吸作用，大多數同學會誤將吸收CO2認為是總光合作用，導致做題錯誤。選項A、B中晝夜不停地光照，在表中各組溫度下都有CO2吸收量，即都存在有機物積累，所以植物都能生長且在25℃生長最好，所以選項A、B錯誤。

C、D選項中每天交替12小時光照，12小時黑暗，由于光照與黑暗時間相同，光照下植物有機物積累量減去黑暗時對應溫度的消耗量，差值最大的即為有機物量積累最多的，20℃時該植物積累的有機物最多，所以C正確。D項中10℃是30℃的2倍。

答案C

從以上三種題型分析看出，當解決光合作用與呼吸作用計算時，找關鍵詞很重要，只有確定了凈光合作用還是總光合作用，才能正確解題。

參考文獻

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