光合作用和呼吸作用典型例析

国建涛

绿色植物是生物圈中作用最大的一类生物，它对生物圈的存在和发展起着决定性作用.绿色植物通过它的生命活动直接或间接地为其他生物提供食物和能量，对自然界的物质循环和能量循环起着重要作用.植物的光合作用和呼吸作用是学生看不见摸不着的生命现象，通过历次的考试发现，学生在答题过程中，存在两大作用严重脱节的现象，致使得分率较低.本人近年来的研究发现，理清两大作用的关系可从以下方面入手.

一、公式中找关系

从公式中学生不难看出两者进行的条件、气体的变化、能量的变化等方面的差别，也能感觉到两者的确为相反而又相互依存的两个过程.但是学生对光合作用和呼吸作用的公式定义的认识只停留在表面，不能结合生产生活实际给予深层次的挖掘.例如，光合作用需要光，为什么夏天的中午光照最强时光合作用反而下降？严重干旱时，农作物为什么会减产甚至颗粒无收？如果仅从公式的表面上很难找到答案，但联系下边几个问题，这样的问题往往会迎刃而解.移栽植物时，为什么选择在傍晚进行？二氧化碳是光合作用的原料，作为空气中主要的气体之一，它是如何进入叶肉细胞中，合成有机物的？主叶脉被切断以后，叶的先端为什么不能进行光合作用制造出淀粉？教师可因势利导，引导学生讨论得到答案，趁热打铁，再讲几个联系农业生产的例子，把学生现有的对公式的理解进一步引申．温室蔬菜生产中，为提高产量，增加收入，农民一般有哪些措施？学生给出的答案有：盖草席、二氧化碳发生器、通电等.教师对学生的答案给予肯定后，结合二氧化碳发生器可增加棚内二氧化碳浓度，提高产量，进一步提出：夜间大棚内增加二氧化碳可行吗？从公式上学生很容易找到答案.在历年的中考中，学生经常出现语言表达力差的现象，在处理题目时，教师可侧重培养学生语言表达能力，效果更好.

二、结合曲线题目，进一步认识两者之间的关系

培养学生的识图能力，是生物学教学的基本任务之一.它对培养和发展学生抽象思维能力很有好处.下面举例分析．

例１ 图１所示为在不同温度条件下被测植物光合作用吸收二氧化碳量和呼吸作用释放二氧化碳量的曲线.请据图回答：

（１）在该实验条件下，植物体中有机物增加量最快的温度是_________.

（２）在该实验条件下，植物体中有机物开始减少的温度是___________.

（３）要使该植物有机物减少时的温度降低，可改变实验中的＿＿＿＿两个条件.

解析：解答此题的关键是要搞清两条曲线的含义.光合量和呼吸量这两条曲线都随温度的变化而变化.还要理解两者的实质：光合作用合成有机物，呼吸作用分解有机物.在２５℃以下，光合量曲线随温度上升而上升；在２５℃到达最高点；在２５℃以上，光合作用随温度上升而下降．由此可看出光合作用受温度的影响.所以在一定的范围内提高温度，可增加植物的产量.呼吸量曲线随温度上升而上升.所以水果蔬菜的储藏一般在温度较低的冷库内以减少有机物的损耗.植物体在进行光合作用的同时不间断地进行呼吸作用，两条曲线之间的距离最远时，即表明此时有机物的增加最快.在４０℃时两条曲线出现了交叉，表明光合量和呼吸量相等，有机物净积累量为０．在４０℃以上，则会出现负增长，即有机物减少.有些学生以为２５℃以上，光合作用下降，就是有机物减少的温度，而没有看懂曲线的含义.那只是光合作用合成有机物的速度减慢而已，但是合成有机物的量还是大于呼吸作用分解有机物的量，有机物还是在慢慢积累的.

答案：（１）２５℃（２）４０℃（３）光照强度和二氧化碳

例２ 在一晴朗的早晨，选取大小相似的同种植物两盆，在花盆上各放入一杯澄清的石灰水，然后把其中一盆用无色透明的塑料袋罩住，放在阳光下；另一盆则用黑色塑料袋罩住，放在阴暗处.如图２.傍晚，在塑料袋上都剪一小口，并插入燃着的木条实验，发现Ａ中木条比Ｂ中更亮；而Ａ中的石灰水保持澄清，Ｂ中变浑浊.

（ｌ）Ａ中木条燃烧更旺，说明Ａ中_______更多，从而说明在阳光照射下植物主要发生_______作用.

（２）Ａ中石灰水保持澄清，而Ｂ中变浑浊，说明Ｂ中更多，从而说明在缺少光照条件下，植物主要发生________作用.

解析： Ａ中澄清石灰水不变混浊，证明呼吸作用产生的二氧化碳被进行光合作用的植物吸收利用了，Ｂ中石灰水变混浊，证明呼吸作用可产生二氧化碳.

答案：（１）氧气 光合作用（２）二氧化碳 呼吸作用