《光合作用与呼吸作用》知识点在每年高考中都要涉及，而且所占分值较大，其中光合作用图像的相关知识几乎每年必考，而且多以非选择题的形式出现，结合图表综合考查考生获取信息的能力及知识应用能力。
这次我们仅就“代谢的图像分析”展开讲述，以帮助学生掌握良好的学习方法与技巧，达到事半功倍的效果。
“代谢的图像分析”部分主要考查植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析、多因素对光合作用的影响曲线、真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的曲线辨析等。
考点分析
考查内容
真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的曲线辨析为常考点、植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析。
考查形式
以图表、曲线、实验题的形式居多，选择题和简答题都会出现；
考查能力
识记、理解、应用及实验探究能力都有考查，考查实验探究能力时，试题通常难度较大，不易得分。
易错重难点
其一为真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的横纵坐标分析；
其二为根据图像判断光合速率与呼吸速率之间的关系。
两种题型的复习策略不同，需要学生分类突破。
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【复习指南】首先盘点各种图像纵坐标描述，如CO2释放量、吸收量、利用量、固定量、消耗量；O2吸收量、释放量、产生量、有机物消耗量、积累量、制造量、产生量。然后分析典型例题，总结规律并掌握解题方法和技巧。
【知识盘点】
(1)内在关系
①细胞呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。
②净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。
③真正光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率。
(2)判定方法
①根据坐标曲线判定
a．当光照强度为0时，若CO2吸收值为负值，该值的绝对值代表细胞呼吸速率，该曲线代表净光合速率，如图甲。
b．当光照强度为0时，光合速率也为0，该曲线代表真正光合速率，如图乙。
②根据关键词判定
（3）光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动
①细胞呼吸对应点(A点)的移动：细胞呼吸增强，A点下移；细胞呼吸减弱，A点上移。
②补偿点(B点)的移动
a.细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
b.细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2(或光)补偿点应右移，反之左移。
③饱和点(C点)和D点的移动
相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO2浓度)使光合速率增大时， C点右移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。
【特别提醒】在分析不同曲线时要特别注意几个关键点：
(1)横纵坐标：横坐标是限制因素：光照强度、CO2浓度、温度等、纵坐标是光合作用速率；
(2)关键点的移动：补偿点和饱和点的移动，分析方式不同：补偿点只能左移、右移；饱和点可以左下移、右上移、左移、右移。
(3)细胞呼吸速率：需在黑暗条件下进行；
【例题分析】
题型1
如图表示20 ℃时玉米光合速率与光照强度的关系，Sa、Sb、Sc依次表示有关物质量的相对值，下列说法中不正确的是( )
A．Sa＋Sb＋Sc表示光合作用总量
B．Sc－Sa表示净光合作用量
C．光照强度从B点到D点变化过程中，C3逐渐减少
D．若提高CO2浓度，则B点左移
答案：A
【解析】由图可知，Sc－Sa表示净光合作用量，Sa＋Sb表示呼吸消耗的总量，玉米光合作用总量＝呼吸消耗量＋净光合量＝Sb＋Sc；光照强度从B点到D点变化过程中，光照强度增加，光反应产生的[H]和ATP增加，被还原的C3增多，所以细胞中的C3逐渐减少；若提高CO2浓度，光补偿点减小，B点左移。
【易错提醒】曲线上下方围成的面积Sc－Sa表示净光合作用量。
总结归纳：真正光合速率＝净光合速率＋细胞呼吸速率，曲线上方代表的是净光合作用。
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一直以来，植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析是高考考查的重点，学生容易对植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线的掌握存在一个误区，认为只要熟记曲线中的各个点就可以解决问题，事实并非如此。高考中常将密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化进行综合考查，试题需要深入分析思考才能正确做答。
【复习指南】从典型试题中结合曲线图深化复习，从相关气体变化的分类整理记忆，到分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，一步步深化复习，可实现重难点知识的突破。
【知识盘点】
(1)自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线
a点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。
b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。
bc段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
c点：上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ce段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。
d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。
e点：下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
ef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。
fg段：没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。
bf段：制造有机物的时间段。
ce段：积累有机物的时间段。
一昼夜有机物的积累量＝S1－(S2＋S3)。
(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。
(2)密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线
(注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。)
AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。
BC段：温度降低，细胞呼吸减弱(曲线斜率下降)。
CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。
D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示“光合午休”现象。
H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。
I点低于A点：一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长(若I点高于A点，植物不能正常生长)。
【特别提醒】在分析不同曲线时要特别注意几个关键点：
(1)关注面积：分析曲线和横轴围成的面积以及密闭小室中起点与终点纵坐标的比较。
(2)重视各个转折点的含义：开始进行光合作用的点、光合作用等于呼吸作用的点。
【例题分析】
题型2
1.将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如下图所示。下列有关说法错误的是()
A. 图乙中的B点对应图甲中的B点
B. 图甲中的F点对应图乙中的G点
C. 到达图乙中的D点时,玻璃罩内的CO2浓度最高
D. 经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会增加
答案：B
【解析】
A、分析图乙中的B可知，该点释放二氧化碳的速率降低，是由于夜间低温影响了细胞的呼吸，在密闭容器内二氧化碳浓度的增加减慢，对应图甲中的B点，A正确；B、分析题图甲可知，F点是由于光照强度减弱二氧化碳浓度由降低向增加转化的拐点，此点之前，光合作用强度大于呼吸作用强度，此点之后光合作用强度小于呼吸作用的强度，该点光合作用强度与呼吸作用强度相等，对应图乙中的H点，而不是G点，B错误；
C、图乙中的D点之前光照强度弱，光合作用小于呼吸作用，玻璃罩内二氧化碳浓度增加，D时光合作用与呼吸作用相等，D点之后光合作用大于呼吸作用，玻璃罩内的二氧化碳减少，浓度降低，因此D点时玻璃罩内的CO2浓度最高，C正确；
D、分析图甲可知，这一昼夜之后G点玻璃罩内的二氧化碳浓度小于开始时A点的浓度，减少的这部分通过光合作用合成有机物储存在植物体内，因此植物体的有机物含量会增加，D正确。
【易错提醒】有机物积累量要用曲线上方围成的面积-曲线下方围成的面积。
总结归纳：曲线若与横轴相交，则交点时光合速率等于呼吸速率；曲线若与横轴没有相交，则拐点时光合速率等于呼吸速率。
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