1、光合作用與細胞呼吸光合作用與細胞呼吸綜合題的解題方法綜合題的解題方法 光合作用和細胞呼吸是有內在聯系的，二者具有光合作用和細胞呼吸是有內在聯系的，二者具有相反的反應過程，分別給對方提供原料，兩個反應相相反的反應過程，分別給對方提供原料，兩個反應相互支持并相互影響。對綠色植物來說，很多時候同時互支持并相互影響。對綠色植物來說，很多時候同時進行著光合作用和細胞呼吸，這就為高考在這方面的進行著光合作用和細胞呼吸，這就為高考在這方面的命題提供了廣闊的空間。我們命題提供了廣闊的空間。我們只有深刻理解光合作用只有深刻理解光合作用和細胞呼吸的原理及其相互關系，才能靈活解決相關和細胞呼吸的原理及其相互關系，才

2、能靈活解決相關問題，熟練掌握計算技巧。問題，熟練掌握計算技巧。下面從下面從“光合作用光合作用”、“細胞呼吸細胞呼吸”及及“光合作用與細胞呼吸的綜合光合作用與細胞呼吸的綜合”三個三個角度進行分析。角度進行分析。【理論闡釋】【理論闡釋】1.1.知識背景知識背景同化同化COCO2 2形成（形成（CHCH2 2O O） 光能轉變為化學能，并放出光能轉變為化學能，并放出O O2 2 實質實質 ATPATP、HH中活躍的化學能中活躍的化學能（CHCH2 2O O）中穩定的化學能）中穩定的化學能 光能光能ATPATP和和HH中活躍的化學中活躍的化學能能 能量能量轉化轉化COCO2 2的固定：的固定：COCO

3、2 2C C5 5 2C2C3 3COCO2 2的還原：的還原：C C3 3 (CH(CH2 2O)O)C C5 5H H2 2O O 水的光解：水的光解：2H2H2 2O4HO4HO O2 2ATPATP的形成：的形成：ADPADPPi+Pi+能量能量 ATP ATP 物質物質轉化轉化 在葉綠體的基質中進行在葉綠體的基質中進行 在葉綠體類囊體的薄膜上進行在葉綠體類囊體的薄膜上進行 場所場所 不需色素和光，需要多種酶、不需色素和光，需要多種酶、ATPATP、HH、COCO2 2 需色素、光、酶、水需色素、光、酶、水 條件條件 光光合合作作用用具具體體過過程程 暗反應暗反應 光反應光反應 項目項

4、目 酶酶酶酶ATP+ATP+酶酶HH一、光合作用一、光合作用光能光能葉綠體葉綠體2.2.類型及解題規律類型及解題規律（1 1）葉綠體處于不同條件下，）葉綠體處于不同條件下，C C3 3、C C5 5、HH、ATPATP以及以及（CHCH2 2O O）合成量的動態變化及解題規律。）合成量的動態變化及解題規律。 減少減少 增加增加 減少減少增加增加 （CHCH2 2O O）運輸）運輸受阻受阻 光照不變光照不變COCO2 2供應不變供應不變 增加增加 減少減少 減少減少 增加增加 COCO2 2供應增加供應增加 減少或減少或沒有沒有 增加增加 增加增加 減少減少 停止停止COCO2 2供應供應 光照

5、不變光照不變增加增加 增加增加 增加增加 減少減少突然光照突然光照 減少或減少或沒有沒有 減少或減少或沒有沒有 下降下降 增加增加 停止光照停止光照 COCO2 2供應不變供應不變 （CHCH2 2O O）合成量合成量 HH和和ATPATPC C5 5C C3 3 項目項目條件條件1.1.考查考查C C3 3與與C C5 5含量的動態變化含量的動態變化【例【例1 1】如圖所示某陽生植物細胞在夏季某一晴天內的如圖所示某陽生植物細胞在夏季某一晴天內的光合作用過程中，光合作用過程中，C C3 3、C C5 5的數量變化。若第二天中午天的數量變化。若第二天中午天氣由光照強烈轉向陰天時，葉綠體中氣由光照

6、強烈轉向陰天時，葉綠體中C C3 3、C C5 5含量的變化含量的變化分別相當于曲線中的分別相當于曲線中的A. cdA. cd段（段（X) X) 、bcbc段（段（Y) Y) B. deB. de段（段（X) X) 、dede段（段（Y)Y)C. deC. de段（段（Y) Y) 、cdcd段（段（X) X) D. bcD. bc段（段（Y) Y) 、bcbc段（段（X)X)B B（2 2）多因子對光合作用綜合影響的解題規律）多因子對光合作用綜合影響的解題規律溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增加光溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也

7、可同時適當充加合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當充加COCO2 2，進一步提，進一步提高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和COCO2 2濃度以濃度以提高光合作用速率等。提高光合作用速率等。 應用應用P P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨該因點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨該因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當到子的不斷加強，光合速率不斷提高。當到Q Q點時，橫坐標所表示點時，橫坐標所表示的因子，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可的因子，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適

8、當提高圖示中的其他因子采取適當提高圖示中的其他因子 含義含義圖像圖像2.2.考查多因子對光合作用的綜合影響考查多因子對光合作用的綜合影響【例【例2 2】回答有關光合作用的問題。下圖表示當影響回答有關光合作用的問題。下圖表示當影響光合作用的因素光合作用的因素X X、Y Y和和Z Z變化時，光合作用合成量和變化時，光合作用合成量和光強度的關系。光強度的關系。(1)(1)圖中圖中X Xl l、X X2 2、X X3 3的差異是由于某種原因如的差異是由于某種原因如_影響了光合作用的影響了光合作用的_所導致。要提高大棚作所導致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由物的光合作用合成量，由X X3 3增加為增

9、加為X Xl l，最常采取的簡，最常采取的簡便而有效的措施是便而有效的措施是_。(2)(2)圖中圖中Y Y1 1、Y Y2 2、Y Y3 3的差異是由于的差異是由于_影響了光影響了光合作用的合作用的 所致。所致。二氧化碳和溫度二氧化碳和溫度暗反應暗反應施施用農家肥（合理的能提高用農家肥（合理的能提高COCO2 2濃度或升溫濃度或升溫的方法均可）的方法均可）光波長短（或光質）光波長短（或光質）光反應光反應(3)(3)圖中圖中Z Z1 1、Z Z2 2、Z Z3 3的差異表現在光合作用中的差異表現在光合作用中_反反應的不同，如果應的不同，如果Z Z因素代表植物生長發育期，則代表幼苗因素代表植物生長

10、發育期，則代表幼苗期、營養生長和花蕾開花期的曲線依次是期、營養生長和花蕾開花期的曲線依次是_。光反應和暗光反應和暗Z3、Z2、Zl二、細胞呼吸二、細胞呼吸【理論闡釋】【理論闡釋】1.1.知識背景知識背景（1 1）有氧呼吸的過程）有氧呼吸的過程第一階段第一階段 C C6 6H H1212O O6 6 2 2丙酮酸丙酮酸+4H+4H+少量能量（少量能量（2ATP2ATP）（細胞質基質）（細胞質基質）第二階段第二階段 2 2丙酮酸丙酮酸+6H+6H2 2O 6COO 6CO2 2+20H+20H+少量能量少量能量（2ATP2ATP）（線粒體內膜）（線粒體內膜）第三階段第三階段 6O6O2 2+24H

11、 12H+24H 12H2 2O+O+大量能量（大量能量（34ATP34ATP）（線粒體基質）（線粒體基質）總反應式：總反應式：C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 2O 6COO 6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶酶酶酶酶酶酶 （2 2）無氧呼吸過程）無氧呼吸過程（1 1）酵母菌）酵母菌( (或綠色植物的非綠色器官或綠色植物的非綠色器官) )細胞呼吸類型細胞呼吸類型的判斷的判斷若只產生若只產生C0C02 2，不消耗，不消耗O O2 2，則只進行無氧呼吸。（如，則只進行無氧呼吸。（如圖圖A A點）點） 2.2.解題方法解題方法 若產生若產生

12、COCO2 2的摩爾數比吸收的摩爾數比吸收0 02 2的摩爾數多，即的摩爾數多，即C0C02 2:O:O2 21:11:1，則兩種呼吸并存。（如圖，則兩種呼吸并存。（如圖ACAC段）段） 若產生若產生COCO2 2的摩爾數與吸收的摩爾數與吸收0 02 2的摩爾數相等，即的摩爾數相等，即C0C02 2:0:02 21:11:1，則只進行有氧呼吸。（如圖，則只進行有氧呼吸。（如圖C C點以后）點以后） B B點表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等，此時點表示無氧呼吸與有氧呼吸速率相等，此時COCO2 2的總釋放量最低，的總釋放量最低，D D點表示氧濃度超過點表示氧濃度超過1010以上時以上時無氧呼吸消失

13、。說明有氧存在時，無氧呼吸受到抑制。無氧呼吸消失。說明有氧存在時，無氧呼吸受到抑制。（2 2）有關細胞呼吸計算的規律總結）有關細胞呼吸計算的規律總結 規律一規律一：細胞有氧呼吸時：細胞有氧呼吸時COCO2 2：O O2 2=1=1：1 1，無氧呼吸時，無氧呼吸時 C0C02 2：0 02 2=2=2：0 0。 規律二規律二：消耗等量的葡萄糖時，酒精發酵與有氧呼：消耗等量的葡萄糖時，酒精發酵與有氧呼吸產生的吸產生的COCO2 2物質的量之比為物質的量之比為1 1：3 3。 規律三規律三：產生同樣數量的：產生同樣數量的ATPATP時，無氧呼吸與有氧呼時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗的葡萄糖的物質的量之比

14、為吸消耗的葡萄糖的物質的量之比為1919：1 1。 規律四規律四：在進行有氧呼吸和無氧呼吸的氣體變化計：在進行有氧呼吸和無氧呼吸的氣體變化計算及酶速率比較時，應使用算及酶速率比較時，應使用C C6 6H H1212O O6 6+6H+6H2 2O+60O+602 26CO6CO2 2+12H+12H2 20+0+能量和能量和C C6 6H H1212O O6 62C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+ +能量這兩個反應式，并結合化學課能量這兩個反應式，并結合化學課上所學的，根據化學方程式計算的規律和辦法進行解答。上所學的，根據化學方程式計算的規律和辦法進行解答。 規律五規律五

15、：如果在題干中沒有給出所要計算的具體數：如果在題干中沒有給出所要計算的具體數值，只有體積比，則可將此比值當成實際體積值，只有體積比，則可將此比值當成實際體積( (或物質的或物質的量量) )進行計算，最后求解。進行計算，最后求解。 【例【例1 1】下圖中曲線】下圖中曲線b b表示水稻根有氧呼吸和無氧呼吸所釋放表示水稻根有氧呼吸和無氧呼吸所釋放的的COCO2 2總量的變化，曲線總量的變化，曲線a a表示有氧呼吸釋放的表示有氧呼吸釋放的COCO2 2量的變化，量的變化，則表示無氧呼吸釋放的則表示無氧呼吸釋放的COCO2 2量的變化是下列選項中的量的變化是下列選項中的ba1 12 2O O2 2濃度濃

16、度COCO2 2釋釋放放量量0 01 12 2B B【例【例2 2】 現有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養液，通入現有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養液，通入不同濃度的氧氣時，其產生的酒精和二氧化碳的量如圖不同濃度的氧氣時，其產生的酒精和二氧化碳的量如圖所示（兩種呼吸作用速率相等），在氧濃度為所示（兩種呼吸作用速率相等），在氧濃度為a a時時A.A.酵母菌只進行發酵酵母菌只進行發酵B.67B.67的酵母菌進行發酵的酵母菌進行發酵C.33C.33的酵母菌進行發酵的酵母菌進行發酵D.D.酵母菌停止發酵酵母菌停止發酵B B三、光合作用與細胞呼吸綜合三、光合作用與細胞呼吸綜合【理論闡釋】【理論闡釋】1.1.知

17、識背景知識背景光合作用與細胞呼吸的比較光合作用與細胞呼吸的比較 這兩種生理作用在植物體內是相互對立而又密切這兩種生理作用在植物體內是相互對立而又密切聯系的兩個方面。植物的光合作用為細胞呼吸提供有聯系的兩個方面。植物的光合作用為細胞呼吸提供有機物和氧氣，細胞呼吸又可以為光合作用提供二氧化機物和氧氣，細胞呼吸又可以為光合作用提供二氧化碳和水。碳和水。2.2.知識延伸知識延伸（1 1）植物在同時進行光合作用和細胞呼吸的綜合分析：）植物在同時進行光合作用和細胞呼吸的綜合分析： 總（真）光合作用是指植物在光照下制造的有機物的總（真）光合作用是指植物在光照下制造的有機物的總量（吸收的總量（吸收的COCO2

18、 2總量）。總量）。 凈光合作用是指在光照下制造的有機物總量（或吸收凈光合作用是指在光照下制造的有機物總量（或吸收的的COCO2 2總量）中扣除掉在這一段時間中植物進行細胞呼吸總量）中扣除掉在這一段時間中植物進行細胞呼吸所消耗的有機物（或釋放的所消耗的有機物（或釋放的COCO2 2）后，凈增的有機物的量。）后，凈增的有機物的量。 當植物在某一光照強度條件下，進行光合作用所吸當植物在某一光照強度條件下，進行光合作用所吸收的收的COCO2 2與該溫度條件下植物進行細胞呼吸所釋放的與該溫度條件下植物進行細胞呼吸所釋放的COCO2 2量量達到平衡時，這一光照強度就稱為光補償點，這時光合作達到平衡時，這

19、一光照強度就稱為光補償點，這時光合作用強度主要是受光反應產物的限制。用強度主要是受光反應產物的限制。當光照強度增加到一定強度后，植物的光合作用強度當光照強度增加到一定強度后，植物的光合作用強度不再增加或增加很少時，這一光照強度就稱為植物光合不再增加或增加很少時，這一光照強度就稱為植物光合作用的光飽和點，此時的光合作用強度是受暗反應系統作用的光飽和點，此時的光合作用強度是受暗反應系統中酶的活性和中酶的活性和COCO2 2濃度的限制。（如下圖所示）濃度的限制。（如下圖所示）當外界條件變化時，當外界條件變化時，C0C02 2（光）補償點移動規律如下：（光）補償點移動規律如下：a a、若呼吸速率增加，

20、、若呼吸速率增加，C0C02 2（光）補償點應右移。（光）補償點應右移。b b、若呼吸速率減小，、若呼吸速率減小，C0C02 2（光）補償點應左移。（光）補償點應左移。c c、若呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降時，、若呼吸速率基本不變，條件的改變使光合速率下降時，C0C02 2（光）補償點應右移；條件的改變使光合速率增加時，（光）補償點應右移；條件的改變使光合速率增加時，C0C02 2（光）補償點應左移。（光）補償點應左移。【例【例1 1】將川芍植株的一葉片置于】將川芍植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調節小室恒溫的密閉小室，調節小室COCO2 2濃濃度，在適宜光照強度下測定葉片度，在

21、適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度（以光合作用的強度（以COCO2 2吸收速率表示），測定結果如圖。吸收速率表示），測定結果如圖。下列相關敘述，正確的是下列相關敘述，正確的是A.A.如果光照強度適當降低，如果光照強度適當降低，a a點左移，點左移，b b點左移點左移B.B.如果光照強度適當降低，如果光照強度適當降低，a a點左移，點左移，b b點右移點右移C.C.如果光照強度適當增加，如果光照強度適當增加，a a點右移，點右移，b b點右移點右移D.D.如果光照強度適當增加，如果光照強度適當增加，a a點左移，點左移，b b點右移點右移D D由于在光下，植物既進行光合作用，又進行細胞呼吸，由

22、于在光下，植物既進行光合作用，又進行細胞呼吸，而夜晚只進行細胞呼吸，在此基礎上進一步理解一天而夜晚只進行細胞呼吸，在此基礎上進一步理解一天2424小時中，何時放小時中，何時放COCO2 2，何時吸，何時吸COCO2 2呢？可用下圖表示：呢？可用下圖表示：A AB BC CD DE EF FG GH HI I時間時間O OCOCO2 2吸吸收收量量COCO2 2釋釋放放量量 AB AB和和HIHI分別表示分別表示0 06 6時和時和18182424時之間只進行細胞呼吸時之間只進行細胞呼吸作用放出作用放出COCO2 2，BHBH段光合作用與細胞呼吸同時進行，段光合作用與細胞呼吸同時進行，BCBC、

23、GHGH表示光照強度較弱時，光合作用小于細胞呼吸，也放出表示光照強度較弱時，光合作用小于細胞呼吸，也放出COCO2 2，C C與與G G點表示光合作用等于細胞呼吸，所以既不吸收點表示光合作用等于細胞呼吸，所以既不吸收COCO2 2也不也不放出放出COCO2 2，CGCG光合作用大于細胞呼吸，則吸收光合作用大于細胞呼吸，則吸收COCO2 2。E E時表示夏時表示夏季中午光照過強，溫度過高，蒸騰作用增大，導致葉片表皮季中午光照過強，溫度過高，蒸騰作用增大，導致葉片表皮氣孔關閉，從而減少氣孔關閉，從而減少COCO2 2供應。供應。A AB BC CD DE EF FG GH HI I時間時間O OC

24、OCO2 2吸吸收收量量COCO2 2釋釋放放量量（2 2）不同光照條件下植物的代謝特點及相對強度的表示）不同光照條件下植物的代謝特點及相對強度的表示方法方法植物植物重量重量（有（有機物機物量）量） O O2 2吸收吸收量（或量（或實驗容實驗容器內器內O O2 2的減少的減少量）量） COCO2 2釋放釋放量（或量（或實驗容實驗容器內器內C0C02 2的增加的增加量）量） 減少減少增加增加 增加增加 植物從植物從外界吸外界吸收收O O2 2放放出出COCO2 2 只進行只進行細胞呼細胞呼吸，不吸，不進行光進行光合作用合作用 黑黑暗暗情情況況下下細胞呼吸強度表示方法細胞呼吸強度表示方法 圖示圖示

25、 氣體代氣體代謝特點謝特點 代謝代謝 狀狀態態 3 3解題方法解題方法光合作用與細胞呼吸的綜合計算。光合作用與細胞呼吸的綜合計算。總光合量、凈光合量與呼吸量的關系。可用下述公式表總光合量、凈光合量與呼吸量的關系。可用下述公式表示：示：總光合量總光合量= =凈光合量凈光合量+ +呼吸量呼吸量（1 1）當光合作用）當光合作用細胞呼吸細胞呼吸 光合作用光合作用COCO2 2的總吸收量的總吸收量= =環境中環境中COCO2 2的減少量細胞的減少量細胞呼吸呼吸COCO2 2釋放量釋放量 光合作用光合作用O O2 2釋放總量釋放總量= =環境中環境中O O2 2增加量增加量+ +細胞呼吸細胞呼吸O O2

26、2消消耗量耗量 光合作用的實際產氧量光合作用的實際產氧量= =實測氧氣的釋放量細胞呼實測氧氣的釋放量細胞呼吸的消耗量吸的消耗量 凈光合作用的葡萄糖產量凈光合作用的葡萄糖產量= =光合作用實際葡萄糖生產光合作用實際葡萄糖生產量細胞呼吸葡萄糖的消耗量量細胞呼吸葡萄糖的消耗量（2 2）當光合作用細胞呼吸）當光合作用細胞呼吸 光合作用吸收的光合作用吸收的COCO2 2量細胞呼吸釋放的量細胞呼吸釋放的COCO2 2量環境量環境中增加的中增加的COCO2 2量量 光合作用釋放光合作用釋放O O2 2的量細胞呼吸消耗的的量細胞呼吸消耗的O O2 2量環境中量環境中減少的減少的O O2 2量量 如果將上述公式

27、推廣到葡萄糖，則得到下列公式：如果將上述公式推廣到葡萄糖，則得到下列公式： 真光合作用葡萄糖合成量凈光合作用葡萄糖合成真光合作用葡萄糖合成量凈光合作用葡萄糖合成量細胞呼吸葡萄糖分解量量細胞呼吸葡萄糖分解量【例【例2 2】 (2008(2008寧夏高考寧夏高考) ) 將長勢相同、數量相等的甲、將長勢相同、數量相等的甲、乙兩個品種的大豆幼苗分別置于兩個相同的密閉透明玻乙兩個品種的大豆幼苗分別置于兩個相同的密閉透明玻璃罩內，在光照、溫度等相同且適宜的條件下培養，定璃罩內，在光照、溫度等相同且適宜的條件下培養，定時測定玻璃罩內的時測定玻璃罩內的COCO2 2含量，結果如圖。據圖回答：含量，結果如圖。據

28、圖回答：0 025min25min期間，影響甲品種大豆幼苗光合作用強度的期間，影響甲品種大豆幼苗光合作用強度的主要因素是主要因素是_含量。含量。乙植株比甲植株固定乙植株比甲植株固定COCO2 2的能力的能力_。0 015min15min期間植株釋放期間植株釋放O O2 2速率的變化趨勢是速率的變化趨勢是_。303045min45min期間兩個玻璃罩內期間兩個玻璃罩內COCO2 2含量相對穩定的原因是含量相對穩定的原因是_。【解析】【解析】本題考查光合作用和呼吸作用的相互關系。植本題考查光合作用和呼吸作用的相互關系。植物光合作用大于呼吸作用時，植物吸收物光合作用大于呼吸作用時，植物吸收COCO2

29、 2釋放氧氣，使釋放氧氣，使得玻璃罩內得玻璃罩內COCO2 2逐漸減少。題干中已強調在光照、溫度相逐漸減少。題干中已強調在光照、溫度相同且適宜，所以可以考慮影響甲乙兩種植物光合強度的同且適宜，所以可以考慮影響甲乙兩種植物光合強度的因素為因素為COCO2 2，隨著，隨著COCO2 2濃度減小，光合速率逐漸減小。濃度減小，光合速率逐漸減小。答案：答案：COCO2 2強強減慢減慢植物呼吸作用植物呼吸作用釋放釋放COCO2 2的量與其光合作用消耗的量與其光合作用消耗COCO2 2的量相等（或呼吸速率的量相等（或呼吸速率與光合速率相等）與光合速率相等）【例【例3 3】將某種綠色植物的葉片，放在特定的實驗裝置中。】將某種綠色植物的葉片