比较法在呼吸作用和光合作用中的应用

李传香

高中生物中呼吸作用和光合作用的内容，既是教材的重难点，又是高考的高频考点，二者既是相反过程，又紧密联系。当二者内容结合在一起出题时，学生往往表现出弄不清楚，掌握不透彻，做题经常出现错误等现象，本人认为关键是没有把握事物的本质和知识间的内在联系。因此在总结复习教学中，运用比较法，对呼吸作用和光合作用等内容进行深入细致地分析、比较，引领学生短时间内掌握重点、突破难点、推理出知识的来龙去脉，以达到融会贯通、举一反三的效果。以下图为例展示综合分析运用比较法在两者之间的具体应用。

下图甲为智能温室内高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图；乙为不同光照强度下绿色植物吸收CO2的速率曲线，丙表示温室内24小时CO2浓度变化曲线。

众所周知，呼吸作用（有氧呼吸）是消耗O2，产生CO2；光合作用则是消耗CO2 ，产生O2的过程，可见二者是矛盾的统一体。所以习题常以CO2 和O2浓度的变化来呈现二者的强弱。在做此类型题时，分析比较是关键。

首先，解析比较图甲：

图甲是高等绿色植物叶肉细胞，其中呈现了线粒体和叶绿体两种细胞器，而我们又深知线粒体是有氧呼吸的主要场所，也是叶绿体光合作用的场所。

1.在图甲中：代表CO2的箭头有：h、a、b、c；代表O2的箭头有：d、e、f、g.

2.（1）当此植物处于黑暗环境中时，此植物叶肉细胞只进行呼吸作用，植物细胞表现出从外界大气中吸收O2，向大气中释放CO2，综合分析得知，植物细胞呼吸作用所需要的O2全部来自大气中的O2；植物细胞呼吸作用所产生的CO2全部释放到大气中，此时对应甲图中应该存在的箭头是f、g 、h、a.

（2）当呼吸作用速率大于光合作用速率时，植物细胞表现出从外界大气中吸收O2，向大气中释放CO2，综合分析得知，植物细胞呼吸作用所需要的O2一部分来自叶绿体光合作用产生，另一部分来自大气中的O2；植物细胞呼吸作用所产生的CO2一部分供给叶绿体进行光合作用，另一部分多余的释放到大气中，对应甲图中应该存在的箭头是d、f、g 、h 、c 、a.

（3）当呼吸作用速率等于光合作用速率时，植物细胞表现出既不从外界大气中吸收CO2，也不向大气中释放O2，综合分析得知，呼吸作用所产生的CO2正好满足光合作用的需求，而光合作用所产生的O2正好满足呼吸作用的需求，对应甲图中应该存在的箭头是d、g、h、c。

其次，解析比较图乙

乙图是光照强度对绿色植物光合作用速率的影响曲线。

1.当光照强度为零时，即a点时，植物只发生呼吸作用，o和a表示细胞呼吸的速率；

2.而ab段，呼吸作用速率大于光合作用速率；

3.b点为光补偿点，此时呼吸作用速率等于光合作用速率；

4.bc段，呼吸作用速率小于光合作用速率；

5.c点为光饱和点，呼吸作用速率小于光合作用速率。

第三，解析比较图丙

表示温室内24小时CO2浓度变化曲线

1.丙图中，A点只进行细胞呼吸；

2.AB段温室内CO2浓度增加，所以呼吸作用速率大于光合作用速率；

3.B点CO2浓度不变，呼吸作用速率等于光合作用速率；

4.BC段，温室内CO2，浓度降低，故呼吸作用速率小于光合作用速率；

5.C点CO2浓度不变，呼吸作用速率等于光合作用速率；

6.CD段呼吸作用速率大于光合作用速率。

纵观一天，丙图中D点CO2浓度低于A点，减少的CO2被光合作用暗反应固定合成有机物了，说明经过一昼夜有有机物的积累。

最后，综合比较甲乙丙图

1.乙图中的a点只进行细胞呼吸，对应甲图中应该存在的箭头是f、g、h、a；对应丙图中的A点；

2.乙图中的ab段，呼吸作用速率大于光合作用速率，对应甲图中应该存在的箭头是d、f、g、h、c、a；对应丙图中的AB段和CD段；

3.乙图中的b点，呼吸作用速率等于光合作用速率，对应甲图中应该存在的箭头是d、g、h、c；对应丙图中的B点和C点；

4.乙图中的bc段，呼吸作用速率小于光合作用速率，对应甲图中应该存在的箭头是d、g、e、h、c、b；对应图丙BC段。

本文借助比较法对以上习题进行透彻剖析，不仅揭示了呼吸作用和光合作用的内在联系和物质变化规律，而且大大提高了学生解题的准确性。在高中生物教学中，比较法应用的范围较广，它容传播知识、培养能力、思想教育于一炉，可谓一举多得，在具体运用时注意把握可比性原则、启发性原则，做到有目的、有重点的进行比较。比较是一个综合的思维过程，只要我们在教学中善于发现，善于总结，善于比较，就可以化难为简、抓住重点、突破难点，就可以达到提高高中生物学习效率的目的。

（责任编辑 刘新蕊）