高中生物呼吸作用和光合作用知识与解题方法的构建分析

马伯杰

项城市第一高级中学

高中生物呼吸作用和光合作用知识与解题方法的构建分析

马伯杰

项城市第一高级中学

在高中生物学习过程中，绿色植物光合作用与呼吸作用知识是高中生物课程的重难点部分，这给我们学生在学习这部分知识时带来了很大难度。因此，本文通过对这部分知识学习的必要性进行分析，明确了高中生物呼吸作用与光合作用之间的表示方法、相互关系及判定方法，并对这部分知识的解题方法进行了探索与构建。

高中生物；呼吸作用；光合作用；构建方法

一、高中生物呼吸作用和光合作用知识学习的必要性

近些年来，在我国高中生物考试过程中，绿色植物呼吸作用与光合作用这部分知识的考题经常出现，这类知识考题往往考验我们学生对这两者之间关系的理解和运用，并常常以曲线图、计算及表格的形式出现，且其综合性与实践性较强。由于我们对这类题目的测量方法与解题方法较为缺乏，致使在解决这类题目时明显感觉到吃力。因此，我们有必要对绿色植物呼吸作用与光合作用的知识内容进行分析，以此构建出相应的解题方法，确保再遇到此类问题时，能够通过科学的解题方法来进行解决。

二、绿色植物光合速率与呼吸速率理论分析

（一）表示方法

新陈代谢不仅是生物体的生命特征，对于绿色植物来说也是一样，绿色植物的新陈代谢方式与其他生物体不同，它是通过光合作用和呼吸作用来完成新陈代谢的。绿色植物的呼吸作用是时刻进行的，它与光合作用不同的是，光合作用需要在有光的环境下才能进行，而绿色植物的呼吸作用则能够在无光的环境下进行。另外，当绿色植物所处环境中温度较低时，绿色植物的呼吸作用强度明显降低，因此，温度是影响绿色植物呼吸作用的重要因素。由此我们可以看出，绿色植物的呼吸作用与光合作用和其所在环境的差异性有关。当环境差异性较大时，绿色植物的呼吸作用与光合作用也明显不同。因此，绿色植物的光合速率与呼吸速率的表示方法也会有所不同。绿色植物的呼吸速率可以通过二氧化碳的增加量、氧气的减少量及有机物的减少量这三种方法进行表示。而当环境中处于光照充足的情况时，在容器中的绿色植物通过呼吸作用，来吸收容器中的二氧化碳，并排放出氧气和有机物，由此我们可以了解到，绿色植物的光合速率，可以用二氧化碳的吸收量、氧气的增加量及有机物的积累量这三种方法进行表示。一般情况下，绿色植物的实际光合速率可以用空气中的二氧化碳固有量及生成氧气和有机物的量来进行表示。因此我们可以通过公式来表示实际光合速率、呼吸速率、净光合速率这三者之间的关系。其计算公式如下：Bd=Hd+Jd，公式中Bd代表实际光合速率，Hd代表呼吸速率，而Jd代表净光合速率。

（二）相互关系

绿色植物的呼吸速率与光合速率是具有相互关系的，当绿色植物处于无光照环境下，绿色植物此时只是通过呼吸作用来将吸收氧气，并排出二氧化碳。而当绿色植物处于较弱光照环境时，此时绿色植物的呼吸速率强度明显大于光合速率，这时其所吸收的氧气有一部分是来自其自身光合作用所产生的氧气，剩余部分氧气才是从外界环境中吸收的。而绿色植物呼吸作用所产生的二氧化碳，其中一部分会通过其本身光合作用进行利用，而剩余部分二氧化碳则会排放到外界环境当中。当绿色植物处于光照充足的情况下，绿色植物的呼吸速率与光合速率的强度是基本一致的，这时绿色植物呼吸作用所吸收的氧气，全部都是其自身光合作用所产生氧气供给的。而其本身二氧化碳的排放则会全部被其本身光合作用所利用。此时，绿色植物的净光合速率数值是零。当绿色植物处于光照较强环境时，此时绿色植物的呼吸速率强度明显弱于光合速率强度，这时绿色植物光合作用所产生的氧气，其中一部分被绿色植物自身呼吸作用所吸收，剩余部分则会排放到外部环境当中。通过对上述内容的阐述，能够使我们掌握绿色植物光合作用与呼吸作用之间的关系，从而更有利于其对这部分知识的应用。

（三）判定方法

通常情况下，在对绿色植物的净光合速率进行测定时，要依据条件形式来进行判定，如果条件为曲线形式时，需要对光照强度和器皿中的二氧化碳之间的关系来区分净光合速率与实际光合速率。当题目条件为文字描述时，需要根据其关键词来作出迅速判定，例如在对净光合时进行判定时，需要测量绿色植物所吸收的二氧化碳量及所释放出的氧气量、有机物的积累量等，并从这些方面来进行判定。对于实际光合量的判定需要从植物体所同化的二氧化碳量、器皿中的固有二氧化碳量及植物所吸收的二氧产化碳量、氧气制造量及有机物制造量等方面进行判定。

三、高中生物呼吸作用与光合作用解题方法构建分析

某实验室容器中有一绿色植物，通过调整容器中的温度来观察其对绿色植物呼吸作用与光合作用所产生的影响。其判定指标以光照环境下的二氧化碳吸收量和黑暗环境下的二氧化碳释放量为准，并测得一组数据。温度值从低到高排列分别为5℃、10℃、15℃、20℃.光照环境二氧化碳吸收量分别为0.5、0.75、1、1.5mg/h，黑暗环境二氧化碳释放量为1、1.75、2.5、3.25mg/h。提问每天分别进行12个小时的光照和12个小时的黑暗，哪个温度环境下有机物的积累量最多？通过题目内容，我们可以明确的是黑暗中二氧化碳的释放量就是绿色植物本身的呼吸速率，而在光照环境下所吸收的二氧化碳量则为净光合速率，通过对此点进行明确，就不难看出差值最大的数值，即在20℃环境时，有机物积累最多。由此可知，对于这类问题的解答，最重要的还是找准问题的关键点，通过快速判断出净光合速率、实际光合速率与呼吸速率，并找出它们之间的关系，就能轻松解答这类问题，并在不断解题过程中，构建出科学的解题方法与技巧。

[1]顾红军.在模型建构中开展的一堂高三生物专题复习课——《光合作用和呼吸作用》一节的课例分析[J].山西师范大学学报（自然科学版）,2009,S2：97-99+151.