光合作用、细胞呼吸计算题类型及方略

光合作用和呼吸作用生成物量的计算在近几年的高考及各地市模拟试题中，有关光合作用和呼吸作用生成物量的计算题频频出现。

这类试题涉及植物的光合作用和呼吸作用两大生理过程，同时还与生物知识相结合，是综合性较强的热点试题。

一. 方法与技巧光合作用强度大小的指标一般用光合速率表示。

光合速率通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳的毫克数表示。

绿色植物每时每刻（不管有无光照）都在进行呼吸作用，分解有机物，消耗氧气，产生二氧化碳。

而光合作用合成有机物，吸收二氧化碳，释放氧气，只有在光照条件下才能进行。

也就是说，植物在进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用释放二氧化碳，而呼吸作用释放的部分或全部二氧化碳未出植物体又被光合作用利用，所以把在光照下测定的二氧化碳的吸收量（只是光合作用从外界吸收的量，没有把呼吸作用产生出的二氧化碳计算在内）称为表现光合速率或净光合速率。

如果在测光合速率时，同时测其呼吸速率，把它加到表现光合速率上去，则得到真正光合速率。

即：真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，具体可表达为：真正光合作用CO2吸收量=表观光合作用CO2吸收量+呼吸作用CO2释放量如果将上述公式推广到氧气和葡萄糖，则得到下列公式：真正光合作用O2释放量=表观光合作用O2释放量+呼吸作用O2吸收量真正光合作用葡萄糖合成量=表观光合作用葡萄糖合成量+呼吸作用葡萄糖分解量二. 典型例题例：将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg。

给予充足的光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg。

据实验测定上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg。

请回答：（1）上述条件下，比较光照时呼吸作用强度与黑暗时呼吸作用强度的大小。

（2）在光照时植物每小时葡萄糖的净生产量是_______________mg。

（3）若一昼夜中先光照4h，接着放置在黑暗的条件下20h，该植物体内有机物含量的变化是_______。

__高一（）班__时间：2017、02、10光合作用与呼吸作用的题型1、【题型一】分析推断类：辨析光合作用的原理与应用。

【方法指导】①需要绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。

②需要从物质的生成和消耗两方面综合分析。

〖示例〗CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化：光照停止[H]、ATP减少消耗量减少C3含量增加CO2供应正常C3仍在生成条件C3C5[H]、ATP模型分析光照由强到弱，CO2供应不变↑（增多）↓（减少）↓光照由弱到强，CO2供应不变↓↑↑光照不变，CO2由充足到不足↓↑↑光照不变，CO2由不足到充足↑↓↓【易错易混】C3、C5含量变化的两点注意①以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。

②以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，[H]和ATP的含量变化是一致的。

例1、（2016XX金溪一中一模）在光照最强的夏季的中午，绿色植物的光合作用强度反而会降低，此时细胞内C3和C5以与ATP含量变化依次是（B ）A.增加、减少、减少B.减少、增加、增加C.减少、增加、减少D.增加、减少、增加暗反应 有Ⅰ有Ⅱ 有Ⅲ光反应 光反应 暗反应 有Ⅰ、Ⅱ 有Ⅲ例2、（2016XX 长春11中上学期期中）光合作用通过密切关联的两大阶段--光反应和暗反应实现．对于改变反应条件而引起的变化，错误的说法是（ ） A ．突然中断CO 2供应会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值增加 B ．突然中断CO 2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ADP 比值增加C ．突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值减少D ．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ ADP 比值减少〖解析〗A 、突然中断CO 2供应，使暗反应中二氧化碳固定减少，而三碳化合物还原仍在进行，因此导致C 3减少，C 5增多，因此会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值增加，A 正确；B 、突然中断CO 2供应使C 3减少，因此三碳化合物还原利用的ATP 减少，导致ATP 积累增多，而ADP 含量减少，因此会暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ ADP 比值增加，B 正确；C 、由于色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，突然将红光改变为绿光，会导致光反应产生的ATP 和[H]减少，这将抑制暗反应中三碳化合物的还原，导致导致C 5减少，C 3增多，因此会暂时引起叶绿体基质中C 5⁄ C 3比值减少，C 正确；D 、突然将绿光改变为红光会导致光反应吸收的光能增加，光反应产生的ATP 和[H]增加，而ADP 相对含量减少，因此暂时引起叶绿体基质中ATP ⁄ ADP 比值增加，D 错误．故选：D ．例3、（2016XX 实验中学阶段性测试）如图表示光照强度和CO 2浓度对某植物光合速率的影响．下列叙述不正确的是（ ）A ．b 点和a 点相比，叶绿体中C 3浓度降低B ．b 点和d 点相比，叶绿体中C 5浓度升高C ．ab 段影响光合速率的主要因素是光照强度D ．bc 段限制光合速率的因素可能是温度等其它条件〖解析〗A 、分析题图可知，b 、a 两点二氧化碳浓度相同，b 点光照强度大于a 点，b 点光反应产生的还原氢和ATP 数量多，三碳化合物还原多，叶绿体中C3浓度降低，A 正确；B 、分析题图可知，b 、d 光照强度相同，b 点二氧化碳浓度高，二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物消耗的五碳化合物都，叶绿体中C5浓度降低，B 错误；C 、ab 段二氧化碳浓度相同，随光照强度增加光合作用强度增强，因此限制该段光合作用的因素主要是光照强度，C 正确；D 、bc 段二氧化碳浓度相同，随光照强度增加光合作用强度不再增强，因此限制该段光合作用的因素不是光照强度，可能是温度等其他调节，C 正确．故选：B ．2、【题型二】过程图析类：光合作用和呼吸作用过程综合 【方法指导】①“图解法”理解光合作用与呼吸作用过程A.过程__B.物质__►C 元素：CO 2 （CH 2O ）丙酮酸 CO 2►O 元素：H 2O O 2 H 2O►H 元素：H 2O [H]（CH 2O ） [H]H 2OC.能量联系热能光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定化学能ATP中活跃的化学能各项生命活动光合作用细胞呼吸②光合作用和有氧呼吸过程中[H]和ATP来源、去路比较光合作用P一103 有氧呼吸P一94[H] 本质还原型辅酶Ⅱ（NADPH）还原型辅酶Ⅰ（NADH）来源光反应水的光解有氧呼吸第一、二阶段去路暗反应还原剂，用于C3还原还原O2产生H2O释放大量的能量ATP 来源光反应，色素吸收、转换的太阳能有氧呼吸，来自有机物的分解去路暗反应C3还原，活跃化学能→稳定化学能直接用于各项生命活动【易错易混】①植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于各项生命活动。

题析光合作用、细胞呼吸计算题类型及方略呼吸作用与光合作用知识内容纷繁，生理过程复杂，以其为背景的试题已渐成生物学科计算类试题中的主流。

该类试题类型与突破方略大致归纳为如下几类：题型一：通过计算，定性考查不同呼吸作用方式的强度例1、经测定：豌豆种子在发芽早期，CO2的释放量比O2的吸收量大3～4倍，这说明此时的豌豆（）A．只进行需氧呼吸B．只进行厌氧呼吸C．需氧呼吸占优势D．厌氧呼吸占优势点拨：当厌氧呼吸释放的CO2量相当于需氧呼吸的1/3时，二种呼吸的强度相等（消耗的C6H12O6相等）。

由于需氧呼吸时CO2的释放量等于O2的吸收量，当CO2的释放量比O2的吸收量大3～4倍时，说明厌氧呼吸释放的CO2量相当于需氧呼吸的2～3倍。

答案：D题型二：通过计算，定量考查不同呼吸作用方式的强度例2、现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的相对量如右图所示。

请问，在氧浓度为a时的情况是（）A．酵母菌只进行厌氧呼吸B．被分解的葡萄糖中约33％用于厌氧呼吸C．被分解的葡萄糖中约67％用于厌氧呼吸D．酵母菌停止厌氧呼吸点拨：当氧浓度为a时，CO2的产生总量为15mol，由需氧呼吸与厌氧呼吸共同产生：厌氧呼吸产生量为6 mol，需氧呼吸产生量为9 mol。

它们分解的葡萄糖的量分别为3 mol和1.5mol，共消耗葡萄糖量为4.5 mol，其中用于发酵的为1.5/4.5＝1/3。

答案：B题型三：围绕呼吸作用的反应式进行计算例3、人们采用玉米经酵母菌发酵产生酒精来替代汽油。

若每吨玉米可转化为m 吨葡萄糖，现有生产46吨酒精，理论上需要玉米（ ）A ．m 90吨B ．90m 吨C ．180m吨 D ．90m 吨 点拨：生产过程是：玉米→葡萄糖→酒精，关键是弄清相应物质间的数量关系；1吨玉米→m 吨葡萄糖，C 6H 12O 6 →2C 2H 5OH ，葡萄糖与酒精的式量分别为180、46。

必修1专题训练：光合作用和细胞呼吸综合题型专训【考点梳理】一表观（净）光合速率的测定方法（1）NaHC03溶液作用：玻璃瓶中的NaHC03溶液保证了容器内C02浓度的恒定, 满足了绿色植物光合作用的需求。

（2）植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。

单位时间内水滴右移的体积即是光合速率。

（3）条件：整个装置必须在光下。

动态分析：当外界条件变化时，C02（光）补偿点移动规律①若呼吸速率增加，C02（光）补偿点应右移，反之应左移。

②若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，C02（光）补偿点应右移, 反之应左移。

③阴生植物与阳生植物相比，C02（光）补偿点和饱和点都相应向左移动。

二细胞呼吸状况的实验归纳测定欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，两套呼吸装置中的单一变量为Na0H与蒸馏水，即用等量的蒸馏水取代实验组的Na0H溶液，其他所有项目均应一致，加蒸馏水的装置内气压变化应由C02与02共同决定。

两套装置可如下图所示，当然，此时仍有必要设置另一组作误差校正之用。

舌塞看色液滴J发芽一饿片蕪価水5 mb种子糧劉种予装置1装置2番塞着色疲滴轉谓水5 mL装置3结果与分析①若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸（因有氧呼吸产C02量与耗02量相等）。

②若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因无氧呼吸只产C02，不耗02）。

③若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。

④装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中02吸收量大于C02释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。

a•为使实验结果精确，排除实验误差还应设置如图装置3,以便校正。

b.进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。

【习题训练】一选择题1如图为不同温度下金鱼的代谢率（耗氧量）与氧分压的关系图。

高中生物光合作用与呼吸作用的综合题型及解题策略光合作用和呼吸作用是生物学中重要的概念。

作为高中生物学的学习内容，光合作用和呼吸作用不仅仅是知识点，更是一种思维方式。

下面是关于高中生物光合作用与呼吸作用的综合题型及解题策略：一、选择题1.下列属于光合作用的是：A. 水解作用C. 氧化还原作用正确答案：D解题策略：在进行选择题的解题中，首先需要明确题目的考点和知识重点。

此题考点是确定光合作用的本质，知识点是光合作用是二氧化碳和水在光合体系中进行化学反应的过程，产生有机物质和氧气。

二、填空题1.光合作用的化学反应式：光能+ 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + _____答案：6 H2O解题策略：填空题需要记忆相关公式和知识点。

在解答该题时，需要掌握光合作用的化学反应式和反应产物，对应填上正确的答案。

三、简答题1.简述光合作用和呼吸作用有何不同？光合作用是指光合生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质，产生氧气的过程。

光合作用只能在光照下进行。

光合作用是一种完全反向的过程，它与呼吸作用形成一个循环。

植物进行光合作用可以在一定程度上减缓大气中的二氧化碳浓度的升高，有一定的环保作用。

呼吸作用是一种氧气氧化的代谢过程，是将有机物质转化为能量的过程。

呼吸作用可以在无光的情况下进行，是一种不断进行的过程。

解题策略：在解答简答题时，需要推敲问题，深入思考，把握问题的核心。

此题考点是明确光合作用和呼吸作用的本质区别，知识点是光合作用和呼吸作用的定义和相互关系，需要在答题过程中把握这些知识点，构建答案思路。

综上所述，解答光合作用和呼吸作用的综合题型需要既掌握基本概念和知识要点，又注重思维训练和能力培养。

掌握解题策略和方法，是提高生物学学习成绩的关键。