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例析多层次对“光合作用与细胞呼吸”综合考察

光合作用与细胞呼吸是新陈代谢内容的主干知识，从

近几年各种类型考题统计来看，本部分知识在高考中考查的

分量很重，从题型方面，尤以坐标曲线及探究性试验论述题

题型考察难度较大，如上海2004、2005、2006每年都有坐

标曲线题，2006年全国理综题第30题等，这些知识往往与

其他相关知识联系，综合性强，思维含量高，现笔者从以下

角度例析对光合作用与细胞呼吸的考查。

1细胞器层面对光合作用和细胞呼吸的综合考察

【例1】有一位科学家做了这样一个试验，将10g叶

肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别测

定其光合作用（用CO2的吸收量表示）和呼吸作用强度（用

CO2的释放量表示）。图1中A图表示：分别在15℃和30℃

条件下，测得的叶绿体在不同光照条件下每小时CO2的吸收

量；B图表示：在不同温度条件下测得的线粒体每小时CO2

的释放量，请仔细分析后回答下列问题。

（1）在温度为15℃，光照为8000lx的条件下，离

体叶绿体的光合作用强度为μg#8226;h-1/10g；离体叶绿

体在温度为30℃时呼吸作用强度为______μ

g#8226;h-1/10g。

（2）假定植物叶肉细胞内的叶绿体和线粒体的生理活

性与其离体状态时一致，在温度为30℃，光照强度为8000

lx时，将某植物先光照10h，然后转入无光条件下（平均温

度为15℃），则10g叶肉组织一昼夜能积累葡萄糖

_________μg。

（3）种在吐鲁番的哈密瓜往往比种在绍兴的品质要好，

其主要原因是①____________；②_______________。

（4）以葡萄糖（1mol）为底物的有氧呼吸过程可分为

3个阶段，其中释放能量最多的一个阶段的反应式为

________。

答案：（1）41.5（2）37.16（3）日照时间长、光

合作用时间长沙漠性气候昼夜温差大，有利于有机物的积

累（4）24[H]＋6O212H2O+Q

解析：对于细胞器水平进行光合作用和呼吸作用，光合

作用的场所在叶绿体，细胞呼吸主要在线粒体，因为每个场

所只进行一种生理活动，因为呼吸作用主要在线粒体内进

行，因而不同温度下随光照强度的增加CO2的吸收量的起点

应是0点，在温度15℃光照强度8000lx时，图A中对应

的叶绿体的光合作用强度为4μg#8226;h-1/10g，离体线粒

体在温度为30℃时，呼吸作用强度为1.5μ

g#8226;h-1/10g，在温度为30℃，光照强度8000lx，光照

10h，二氧化碳净减少量（8×10－10×1.5）μg/10g，再转

入无光条件下（平均温度15℃）,共计一昼夜减少的二氧化

碳量为（8×10－10×1.5－0.75×14）μg/10g＝54.5μg/10g,

又因为吸收6个CO2产生一个葡萄糖，CO2的分子量是44，

而葡萄糖的分子量为180，（54.5×180）÷（44×6）＝37.16

μg，吐鲁番地处新疆，纬度高，日照强度高，昼夜温差大，

便于有机物的储存；有氧呼吸释放能量最多的是第3阶段。

3个体层面上对光合作用及细胞呼吸综合的考察

【例3】图2表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气

释放速度的关系。图3表示该植物在不同温度下，某一光强

度时氧气释放量和时间的关系，请据图回答：

①当图4纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净释

放量和总量时，则它们分别是在光强度为______和

______103lx下的测定值。

②若该植物的呼吸商（呼吸商=呼吸放出的CO2量／呼

吸消耗的O2量）为0.8，在25℃条件下，1h内呼吸作用

放出的CO2量为______mL。

③若该植物的呼吸商为0.8，在25℃、4×103lx光强

度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的CO2

外，每小时还应从外界吸收CO2______毫升。

④在4×103lx光强度下，25℃时该植物每小时光合

作用所产生的葡萄糖量是15℃时的_____