一、光合作用與細胞呼吸在聯招生物中的分值權重

全國聯招生物中，光合作用與細胞呼吸約12-16分。選擇題常考過程場所、物質變化、影響因素判斷，非選擇題常考淨光合速率計算、曲線圖分析、實驗設計。這兩個過程的綜合題是代謝板塊的壓軸內容，區分度較高。

學習主線分三條：過程線——理解光反應和暗反應的場所、條件、物質變化和能量變化；數量線——掌握真光合速率、淨光合速率和呼吸速率三者關係；圖象線——會讀光飽和點、光補償點和CO₂吸收釋放曲線。三條線交匯在綜合分析題中。

二、光合作用的基本過程與場所

光合作用的總反應式：6CO₂+12H₂O→光能/葉綠體→C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O。光合作用發生在葉綠體中，分光反應和暗反應兩個階段。

光反應發生在類囊體薄膜上，需要光、色素和酶。物質變化：水的光解產生O₂和[H]，同時ADP和Pi生成ATP。能量變化：光能→ATP和[H]中活躍的化學能。光反應產生的[H]和ATP供暗反應使用。

暗反應發生在葉綠體基質中，不直接需要光，需要酶。過程分CO₂的固定和C₃的還原兩步。CO₂與C₅結合生成兩份C₃，C₃被[H]還原成C₅和(CH₂O)。能量變化：ATP和[H]中活躍的化學能→有機物中穩定的化學能。

光反應與暗反應的聯繫：光反應爲暗反應提供ATP和[H]，暗反應消耗ATP和[H]。停止光照後暗反應短暫進行後停止，因爲ATP和[H]供應中斷；CO₂供應中斷時暗反應停止，光反應仍可進行但積累ATP和[H]。

物質變化的關鍵數量關係：每固定1分子CO₂消耗1分子C₅，生成2分子C₃；每還原成1分子(CH₂O)消耗2分子C₃、2分子[H]和3分子ATP。這部分計算在結合選擇中常以“短暫停止光照或停止CO₂供應後C₃和C₅的變化”爲考點。

三、細胞呼吸的基本過程與場所

有氧呼吸總反應式：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O→酶→6CO₂+12H₂O+能量。有氧呼吸分三個階段：第一階段在細胞質基質中葡萄糖分解爲丙酮酸和[H]；第二階段在線粒體基質中丙酮酸和水分解爲CO₂和[H]；第三階段在線粒體內膜上[H]與O₂結合生成水並釋放大量能量。

各階段的物質變化要點：第一階段產生少量ATP和[H]，第二階段產生少量ATP和[H]並釋放CO₂，第三階段產生大量ATP和水。O₂參與的是第三階段，CO₂產生於第二階段，水的產生在第三階段。

無氧呼吸的兩種類型：乳酸發酵發生在動物細胞和某些植物器官如馬鈴薯塊莖中，反應式C₆H₁₂O₆→酶→2C₃H₆O₃+少量能量；酒精發酵發生在植物細胞和酵母菌中，反應式C₆H₁₂O₆→酶→2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量。無氧呼吸均在細胞質基質中完成。

有氧呼吸與無氧呼吸的比較：有氧呼吸釋放能量多，無氧呼吸釋放能量少；有氧呼吸需要O₂和酶，無氧呼吸不需要O₂但需要酶；有氧呼吸產物是CO₂和水，乳酸發酵產物是乳酸，酒精發酵產物是酒精和CO₂。

O₂濃度對呼吸作用的影響：低O₂時無氧呼吸受抑制，有氧呼吸很弱，總CO₂釋放量最低，此時有機物消耗最少，利於蔬菜水果保鮮。這一考點經常與曲線圖結合出現。

四、速率計算與數據口徑

三個核心概念：總光合速率（真正光合速率）是植物實際進行光合作用的速率，等於CO₂的固定速率或O₂的產生速率或有機物的製造速率；淨光合速率是表現光合速率，等於CO₂的吸收速率或O₂的釋放速率或有機物的積累速率；呼吸速率是黑暗中測得的CO₂釋放速率或O₂消耗速率。

三者關係：總光合速率=淨光合速率+呼吸速率。注意計算時使用同一物質的速率，單位必須一致。

測量口徑：光照下密閉裝置中CO₂減少量代表淨光合速率，黑暗中CO₂增加量代表呼吸速率，光下O₂增加量代表淨光合速率，黑暗中O₂減少量代表呼吸速率。有機物積累量等於光合製造量減去呼吸消耗量。

典型計算案例：某植物光照下每小時吸收CO₂ 6mg，黑暗中每小時釋放CO₂ 2mg，則淨光合速率=6mg/h，呼吸速率=2mg/h，總光合速率=8mg/h。若用O₂表示，光下釋放O₂量對應淨光合速率，暗處消耗O₂量對應呼吸速率。

表格數據題的常見陷阱：表中給出的是黑暗條件、弱光條件、強光條件下CO₂或O₂的量變化，需要先判斷每一行對應的是總光合還是淨光合。黑暗中只進行呼吸作用，呼吸速率直接讀取；光下數據若顯示CO₂吸收則爲淨光合，需加呼吸速率得總光合。

有機物積累的計算：一天內有機物淨積累量=白天淨光合總量-夜間呼吸消耗總量。光照12小時、黑暗12小時時，淨積累=(淨光合速率-呼吸速率)×12。若結果正數表明能正常生長。

五、典型曲線分析：光補償點與光飽和點

光補償點：光合速率等於呼吸速率時的光照強度，此時淨光合速率爲零，CO₂淨交換量爲零。光補償點以下光照時植物消耗有機物多於製造，長期生活無法存活。

光飽和點：光合速率不再隨光照強度增大而增加時的光照強度。達到光飽和點後，限制光合速率的因素轉爲CO₂濃度、溫度等。光飽和點對應總光合速率的最大值。

曲線各線段的意義：光照強度爲零時，縱座標爲負值表示淨放CO₂即呼吸速率；從零到光補償點之間光合速率小於呼吸速率；光補償點以上光合速率大於呼吸速率；飽和點以後曲線趨於平坦。

CO₂濃度對光合速率的影響：CO₂濃度爲零時只有呼吸作用，隨CO₂濃度增大光合速率增大，達到CO₂飽和點後不再增加。CO₂補償點時淨光合速率爲零。

溫度的影響：光合作用和呼吸作用都有最適溫度。溫度升高時呼吸速率持續增強，光合速率在超過最適溫度後下降。高溫下淨光合速率可能因呼吸增強而下降。晝夜溫差大時白天光合強夜間呼吸弱，有機物積累多。

典型場景案例分析：密閉大棚內CO₂濃度在光照下先降低後趨於穩定。傍晚CO₂濃度達到最低點，說明白天淨光合大於整日呼吸；夜間只有呼吸作用，CO₂濃度持續升高。一天中CO₂濃度最低點對應淨光合速率等於零的時刻。

六、常見失分點與訓練建議

常見失分點：混淆總光合與淨光合、計算時不加呼吸速率、光補償點和光飽和點含義顛倒、影響因素的判斷只看單一因素、表格數據不知道先判斷光暗條件、有氧呼吸和無氧呼吸同時存在時CO₂釋放量計算錯誤。

典型錯誤案例：給出一片葉在光下測得的O₂釋放量爲4mg/h，黑暗中O₂消耗量爲1mg/h，考生直接將4mg/h當作總光合速率。正確關係是淨光合=4mg/h，總光合=4+1=5mg/h。若題目問光合作用製造的O₂總量，必須用5mg/h。

訓練建議：每天畫一遍光合呼吸過程簡圖，標註物質和場所。每週精做2道光合呼吸綜合題，先判斷數據口徑再計算。把總光合、淨光合、呼吸三者關係和光補償點、光飽和點的概念寫在筆記本上。近五年聯招生物真題中，光合呼吸綜合計算和曲線分析幾乎年年出現，是必須攻克的得分點。