1、光合作用與呼吸作用的專題綜合復習余廣琪（四川隆昌黃家中學 642153）摘要 針對今后大多數學生難以再學生物的實際，構建主干知識框架，精編學科內外綜合的系列練題，突出情景新角度新思維創新，高起點變落點綜合盤點的特色，調動學生主動進行問題解決，通過師生雙向多向信息情感交流達到專題復習之目的。關鍵詞 光合 呼吸 專題 綜合 復習光合作用與呼吸作用占據全書重點的新陳代謝的中心位置，兩作用之間又存在復雜的關系，同時還與其他章節、與數理化、哲學等有密切聯系，成為高中生必須掌握運用的最重要主干知識之一，因此師生十分重視，高考也屢屢出題。當第一遍復習已進行富有成效的讀講議練評，確立了各單元知識結構及部分章節

2、聯系，進入第二遍復習時，專題復習就成為主要復習方法。筆者以為，專題復習的目的決不只是簡單的應試，而是應從共和國公民的必備科學素質出發，針對大多數高中畢業生今后難以再學生物的實際，努力促學生通過復習，在高考的科學導向下對以生物為主干的核心科技知識以問題解決模式進行綜合化系統化，同時培養創新意識與能力。專題復習的內容，一是概要的單元知識結構，二是跨章節的生物主干知識框架，三是有利理解一與二的跨學科知識的滲入與交聯，四是相關科技進展與熱點內容，五是相關的科學精神與人文精神。專題復習的實施，需教師依據第一遍復習與學生掌握情況，擬出專題復習綱要，遵循啟發性、綜合性、適度性、開放性等原則，精心編選設置系列

3、問題的練題，熔信息給予、知識遷移、方法綜合、能力檢測為一爐，圍繞核心突出情景新角度新思維創新，高起點變落點綜合盤點的特色，調動吸引學生動手動腦，探索解決，內化活化，確實做到學生練、議、評為主，輔以教師啟發、講解、評價、通過師生雙向與多向信息情感交流逐步達到專題復習的目的。下面以本專題為例，著重介紹設置的系列練題，由此顯示問題的歸類、啟發、遞進，進而顯示上述復習意圖的落實。限于篇幅限制，基本無選擇題，但解選擇題以及舉一反三等還應同時進行。1 以掌握兩作用全程變化為目的的學科內外綜合光合作用與呼吸作用全過程都非常復雜，以致生物教材只能十分概約地簡介一點。但高中理化中都有一些內容與之相關，如果不引導

4、學生去綜合則各科知識仍將是零散的。而恰當地引導學生自主進行滲透綜合，即使不增加新知識，也將有利建立更豐滿的框架和進一步地掌握。下面分4方面練講議評1.1 光反應的相關變化。植物生理學家將光合作用的最初約10-9 秒過程概括為：A、天線葉綠素分子被光激發。 B、光能由該色素和類相蘿卜素等傳到作用中心。C、作用中心特有葉綠素a分子被激發成激發態chI* D、ChI*將一個高能電子傳遞給原初電子受體A而變為ChI+。E、ChI+再從原初電子供體D獲得一個電子而復原。另據研究知道：F、該高能電子通過一系列導電物質傳遞給輔酶，最終形成H，傳遞時釋放能量合成ATP。G、E過程中原初電子供體所失電子最終由水

5、分解釋放電子補充。請回答：一次完整的光電效應相當于過程_ _。該效應使作用中心特有葉綠素a的變化是_。該效應直接促成的化學反應屬于_反應，方程式為_。水失電子的反應方程式為_。上述過程中能量的轉化簡單表示為_。上述過程顯示，生命運動包括了_運動。請推測，如果人類破解光反應全部奧秘，對解決能源短缺且有污染的狀況將帶來哪些影響？_. 1.2 暗反應的相關變化 對教材光合作用圖解，請回答：正常情況下光反應提供的_的有無及多少，直接決定暗反應_，但暗反應如不能供給_光反應也不能進行。如果葡萄糖增加到一定數量后停止合成，那么同時變化的是_ _，而引起這種變化的外界條件變化是_。對暗反應部分進行缺項配平，

6、并推測所表示的意義_。暗反應的產物還可以是_，脂肪與氨基酸。其中合成氨基酸時應供給_元素。試寫出葉綠體中n個葡萄糖合成為淀粉的反應_。請推測如果人類破解光合作用全部奧秘，將對糧菜果生產及地球環保帶來哪些影響？_。1.3 影響光合作用的內外因 影響光合作用的因素很多，直接內因是_，因為光暗反應場所依次是_。擴展一點，葉面積厚度也是，因為_。動物沒有葉綠體，植物白化苗有質體無葉綠體，說明最終內因是_。而藍藻進行光合作用的場所是_。從條件看外因有光與溫度，其中光可區分為光照強度、光照時間與_。其中溫度主要影響_，使光合強度曲線有無頂點？_。從原料看，影響因素有_與CO2，前者一般不缺，但缺乏會引起氣

7、孔_,甚至植株萎蔫，都影響光合作用。而后者通常濃度_，光合作用強度或速率越高。既可是原料也可影響內因的是_，如合成光反應結構物質必需_。從產物看，如果O2濃度過高，糖類等產物不能及時外運，將_光合作用。1.4 不同生物的丙酮酸變化 對教材有氧呼吸與無氧呼吸的比較圖解己知丙酮酸分子式為C3H4O3，據此及其前后物質變化寫出丙酮酸的結構簡式_。由葡 丙酮酸，產生_ _H，由丙酮酸 CO2產生_H。丙酮酸 CO2+H2O的外因是_，原料還有_。每1mol葡萄糖經此途徑放熱能_KJ。 丙 乳酸發生在人、馬鈴薯塊莖和乳酸菌時外因不同的是_，1mol葡萄糖以此途徑釋放熱能_KJ。丙 酒精的生物主要是_，人

8、沒有此途徑的根本原因是_。 從化學變化看，丙 乳酸屬于_ _反應，丙 酒精是先脫_生成_，再_為乙醇。丙 乳酸能否再生成ATP？_，則人有氧呼吸一階段轉移到ATP的能量等于_，進而線粒體轉移到ATP能量占有氧呼吸全過程轉移到ATP能量的_%。 植物生成CO2的場所是_。細菌進行有氧呼吸的場所是_。需同樣ATP，人有氧呼吸耗葡萄糖只是無氧呼吸耗葡萄糖的_。后者生成的乳酸運到_可再合成糖元，而多數植物無氧呼吸生成的_則對細胞和植物體有毒害作用。丙酮酸的酮基變為氨基則生成_，該過程屬_。2 以弄清兩作用復雜關系為目的學科內外綜合高等植物同動物一樣是統一整體，其葉肉細胞在光下同時進行光合作用、呼吸作用

9、，參與蒸騰作用與礦質代謝。特別是光合作用與呼吸作用互供原料，互用產物，進行的條件差異小，結果差異大，且如果沒有指明兩作用同時進行，常常易忽略其一，,進而難以掌握兩作用復雜關系。下面分三方面進行問題解決。2.1 兩作用強度的理性思考植物生長必然是光合強度呼吸強度，以下對此結論提供了證據的是_ _。（不定項選）A、光合作用是植物主要的同化作用，呼吸作用是植物主要異化作用，生長須前后、植物所有活細胞都進行呼吸作用，但只有具葉綠體的葉和幼莖皮層細胞才進行光合作用、植物呼吸作用是白天黑夜都進行，光合作用只在有光的白天進行、自然界中植物除滿足自身有機物及能量需要，還能供給消費者、分解者等生物的同種需要。再

10、看下題（不定項選）：白天，旺盛生長的植物葉片氣孔逸出的氣體主要是_。、CO2 B、O2 C、H2 D、水蒸氣2.2 兩作用的數量關系將某種綠色植物的葉片放在特定的實驗裝置中，研究在10、20的溫度下，分別置于5klx、20klx光照和黑暗條件下的光合作用和呼吸作用，結果如圖所示該葉片的呼吸速率在20下是10的_倍。該葉片在10、5klx勒克斯的光照條件下，每小時光合作用所生成的氧氣量是_mg。該葉片在20,20klx的光照條件下，如果光合作用合成的有機物都是葡萄糖，每小時產生的葡萄糖為_mg。從計算推論，測得的光合作用_真實的光合作用，其差值是_。在5klx勒克斯光照下，10比20下釋放氧量增

11、加40，其原因最可能是_。據研究，35以上時，測得的光合作用速率將下降，請推測原因是_。2.3 同位素標記的元素追蹤用H218O澆灌盆栽植物后放入大鐘罩內置于光下，H218O被植物吸收后直接物理變化的產物是_，變化過程叫_。直接化學變化的產物是_，相關的化學反應式是_。含18O的產物進一步的化學變化，所得產物含18O的還有_。光合作用釋放的O2用于同一細胞的有氧呼吸，需經過_層磷脂分子。雖未進入植物體內，但被植物根細胞膜吸附的含18O的物質還有_。3 與解決理論實踐問題及實驗設計相關的學科內外綜合專題綜合復習除了要達到1、2兩方面效果外，更重要的還要能綜合運用各科知識、方法和能力，解決相關的理

12、論與實踐問題。限于篇幅，偏重于實驗分析與實驗設計，還將組織學生進行探索性或驗證證性實驗，提高學生創新意識與動手能力。3.1 光強變化與光合作用強度 下圖示松樹光合作用強度與光照強度的關系，其中縱坐標表示松樹整體吸收或釋放CO2量。B點表示既不吸收也不釋放CO2，其原因是_。如果長期處于B點的光照強度，植物能不能正常生長？為什么？_該曲線是否是松樹真正光合作用曲線？為什么？_該曲線CD段平坦，請寫出兩個可能的原因_如果用18O標記的CO2供給松樹，18O最先在產物_中出現。如果相隔1h檢查CO2，你預計會不會查出18O2？為什么？_3.2 呼吸作用裝置改動的實驗 下圖可用于證明呼吸作用產生CO2

13、，請仔細分析圖文后回答：B瓶的作用是_。D瓶的作用是_。如果只將C不透光玻璃罩換成透光玻璃罩放在陽光下，其余裝置不變，并將植物預先在黑暗處放置24h，則可用于證明_，其中在暗處放置24h的作用是 _。為進一步完成的證明，還需將的裝置作哪些變動？_。如果的裝置在陰天早上放置1h，發現D瓶有少量沉淀且渾濁，則證明_。如果的裝置在陰天上午放2h，未發現D瓶有渾濁，但D瓶重量又有明顯增加，則最大可能是_。如果要證明在的條件下植物葉片能夠產生淀粉，則實驗前還需怎樣處理葉片？_。實驗后還需怎樣處理葉片？_。3.3 光合作用定性實驗設計 給你一盆天竺葵，一些不透光錫箔紙，大、小燒杯各1個，酒精燈、鐵架臺、火

14、柴、清水、酒精、碘液。請設計一個光合作用需要光的實驗，第一步，將天竺葵放置黑暗處24h，第二步_，第三步_，第四步_，現象及解釋_。在上述實驗中，如果要證明光合作用的場所是葉綠體，那么需增加什么步驟或肉眼觀察？_。如果要進一步確定葉綠體里生成淀粉，則需增加什么步驟或觀察?_在上述的實驗中，如果要證明光合作用需水作原料，那么應增加什么步驟？_如果實驗的實驗要求在室外生長的植物葉片上完成，你怎樣改變設計？_。3.4 兩作用的定量實驗設計 前述有關兩作用的實驗，測定變化以確定其進行的物質有CO2、O2、葡萄糖和淀粉。結合以前的復習和本專題復習你認為最佳辦法是測定_為保證被測定物質數據準確，你怎樣控制

15、其他物質而不致影響測定？_。其原理是_。為保證被測定物質數據準確，你準備用什么設備，怎樣測定該物質？_如果只有一套裝置，你準備怎樣測算真實光合作用強度或速度？_。作者簡介：余廣琪 男，55歲，生物高級教師，四川內江市教育學會生物專委會理事長，負責學科綜合課題研究。參見生物學通報2002.9第8頁短文附：部分參考答案：1.1 ABCD 吸收1個光量子，放出一個高能電子 A+D=A-+D+ 物理、化學 1.2 第2空能否進行及進行速率 第3空 ADP+Pi 輔酶 吸收1個光量子,放出一個高能電子 C5C3直到穩定 遮光或停止供應CO2 6C5+6CO212C3+24HC6H12O6+6H2O+6C

16、5 表示每同化6CO2生成1C6H12O6和6H2O，C5在反應前后不變。1.3 決定葉綠體或葉綠素的基因 具有光合酶和光合色素的部位 光質或不同色光 礦質元素 N.P.S.Mg等 抑制1.4 有氧 H2O 局部缺氧與無氧 植物、酵母菌 沒有控制合成該酶的基因 還原 CO2 乙醛 還原 線粒體與細胞質基質 具有有氧呼吸酶的部位2.2 呼吸作用 真實的光合作用不變（圖示），呼吸作用需氧增加，故測得的光合作用減少 真實光合作用增加較小，呼吸作用增加較多2.3 18O2 C18O2 光、呼式略 C6H1218O6 HC18O3-3.1不是，該曲線只表示測得光合作用，真實光合作用曲線應在其上方相距約OA長的高度。A.CO2濃度達到最大值 B.色素系統來不及吸收更多光能 C.光反應結構來不及利用更多光能 D.暗反應酶有限來不及利用更多光反應產物3.2 檢驗空氣中CO2是否吸收徹底 光合作用需要CO2