1、！第 1 页 共 5 页呼吸作用与光合作用1、呼吸作用的本质是氧化分解有机物，释放能量，不一定需要氧气，分为有氧呼吸和无氧呼吸。2、有氧呼吸的反应式： ，第一阶段在细胞质基质 进行，原料是糖类等，产物是 丙酮酸 、氢 、 ATP ，第二阶段在线粒体 进行，原料是丙酮酸和水 ，产物是 C02 、ATP 、氢 ，第三阶段在线粒体进行，原料是 氢 和 氧 ，产物是 水、 ATP ，第一、二阶段的共同产物是氢 、 ATP，三个阶段的共同产物是 ATP 。1mol 葡萄糖有氧呼吸产生能量 2870 KJ，可用于生命活动的有 1161 KJ（ 38molATP） ，以热能散失 1709 KJ，无氧呼吸产生
2、的可利用能量是 61.08 KJ（ 2 molATP） ，1molATP 水解后放出能量 30.54 KJ 。场所 发生反应 产物第一阶段 细胞质 基质丙酮酸、H、释放少量能量，形成少量ATP第二阶段 线粒体 基质 CO2、 H、释放少量能量，形成少量 ATP第三阶段 线粒体 内膜 生成 H2O、释放大量能量，形成大量 ATP3、无氧呼吸反应式C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO 2+能量C6H12O6 2C3H3O3能量无氧呼吸的场所是细胞质基质，分 2 个阶段，第一个阶段与 有氧 呼吸的相同，是由 葡萄糖分解为 丙 酮酸 ，第二阶段的反应是由丙酮酸分解成 CO2 和酒精 或转化成
3、 C3H3O3(乳酸) 无氧呼吸产生乳酸：乳酸菌、动物、马铃薯的块茎、玉米的胚、甜菜的块根无氧呼吸产生酒精和二氧化碳：植物、酵母菌4、影响呼吸速率的外界因素：6H2O 酶2丙酮酸 少量能量H+ + +6CO2H2O酶 大量能量H + +O2葡萄糖 酶 2丙酮酸 少量能量量H+ +！第 2 页 共 5 页1、温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。 2、氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。3、水分：一般来说，细胞水分充足，
4、呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。4、CO 2：环境 CO2 浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。5、呼吸作用在生产上的应用：1、作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。2、粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。3、水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。6、光合作用的的探究历程、1648 年、1771 年、1785 年， 、1864 年,（半叶法）德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，
5、用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。、1880 年，德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。、20 世纪 30 年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供 H218O 和 CO2，释放的是 18O2；第二组提供 H2 O 和 C18O，释放的是 O2。光合作用释放的氧全部来自来水。7、叶绿体色素吸收 可见光，主要吸收红光和 蓝紫 光， （叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光
6、） ，光反应的场所是 类囊体薄膜 ， （因为所有色素和所有光反应的酶都在囊状结构上） ，原料是 水,ADP、Pi ，动力是 光能 ，产物是 氧、氢和 ATP ，暗反应场所是 叶绿体基质 ，原料是 CO2 ，动力是 ATP水解释放的能量 ，产物是有机物（CH 2O）和 C5 ，光反应为暗反应提供 还原剂氢 和ATP（能量） ，CO 2 被还原前先要进行固定 ，C 3 化合物一部分 被还原为有机物 ，另一部分又变成 五碳化合物 。光合作用的总反应式：CO 2+H2O （CH 2O）+O2。自然界最基本的物质、能量代谢是光合作用 ，光合作用产生的氧气来自 H20 ，有机物中的 O 来自 CO2 。光
7、合作用的意义：1.制造有机物，固定太阳能，为其他生物提供物质和能量需要，2.制造氧气，维持 O2 与 CO2 的平衡，使好氧生物得以发展 3.形成 O3 层，使生物由水生向陆生进化。 熟悉 103 页图。！第 3 页 共 5 页8、光合作用的过程：条件 光、色素、酶场所 在类囊体的薄膜上物质变化 水的分解：H 2O H + O2 ATP 的生成：ADP + Pi ATP光反应阶段 能量变化 光能ATP 中的活跃化学能条件 酶、ATP、H场所 叶绿体基质物质变化CO2 的固定： CO2 + C5 2C3C3 的还原： C3 + H （CH 2O）暗反应阶段能量变化 ATP 中的活跃化学能（CH
8、2O）中的稳定化学能总反应式CO2 + H2O O2 + （CH 2O）9、提高农作物产量的重要条件之一，是提高农作物对光能的利用率。要提高农作物的光能的利用率的方法有：光能叶绿体光 酶酶酶ATP！第 4 页 共 5 页1）延长光合作用的时间 2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）3）光照强弱的控制 4）必需矿质元素的供应 5）CO 2 的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度） 。影响光合作用速度的曲线分析及应用因素 图像 关键点的含义 在生产上的应用光照强度A 点光照强度为 0，此时只进行呼吸作用，释放 CO2 的量，表明此时的呼吸强度。AB 段表明随光照强度加强，光合
9、作用逐渐加强，CO 2 的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用； B 点时，呼吸作用释放的 CO2 全部用于光合作用，即光合作用强度=呼吸作用强度，称 B 点为光补偿点(植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长)。BC 段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到 C 点以上不再加强了。C 点为光合作用的饱和点。(1)适当提高光照强度(2)延长光合作用时间(例：轮作)(3)对温室大棚用无色透明玻璃(4)若要降低光合作用则用有色玻璃。如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱。但较其他单色光强。光合面积OA 段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A 点
10、为光合作用面积的饱和点，随叶面积的增大，光合作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。OB 段干物质量随光合作用增强而增加，而由于 A 点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加 OC 段呼吸量不断增加，所以干物质积累量不断降低如 BC 段。植物的叶面积指数不能超过 C 点，若超过 C 点，植物将入不敷出，无法生活下去。适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免陡长，封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。温室栽培植物时，可增加光合作用面积，合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。二氧化碳浓度CO2 是光合作用的原料，在一定范围内，CO
11、 2 越多，光合作用速率越大，但到 A 点时，即 CO2达到饱和时，就不再增加了温室栽培植物时适当提高室内 CO2 的浓度，如释放一定量的干冰或多施有机肥，使根部吸收的 CO2 增多。大田生产“正其行，通其风” ，即为提高CO2 浓度、增加产量温度光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在 1035下正常进行光合作用，其中 AB 段(1035) ，随温度的升高而逐渐加强，B 点(35)以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，4050光合作用几乎完全停止(1)适时播种(2)温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温(3)植物“午休”现象的原因之一叶龄OA 段为幼叶，随幼叶的不
12、断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。AB 段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。BC 段为老叶，随叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理。又可降低其呼吸作用消耗有机物单因子影响矿质元素矿质元素是光合作用的产物葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质。如缺少 N，就影响蛋白质(酶) 的合成；缺少 P 就会影响ATP 的合成；缺少 Mg 就会影响叶绿素的合成合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率叶面积指数光合
13、作用实际量干物质量呼吸量物质的量O 2 4 6 8ABC！第 5 页 共 5 页图像含义P 点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到 Q 点时，横坐标所表示的因子，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子多因子影响应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加 CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和 CO2浓度以提高光合作用速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节或增加 CO2 浓度来充分提高光合效率，以达到增产的目的CO2 的含量很低时，绿色植物不能制造有机物，随 CO2 的含量的提高，光合作用逐渐 提高 ；当 CO2 的含量提高到一定程度时，光合作用的强度不再随 CO2 的含量的提高而 提高 。光照强度：在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，超过光饱合点，光合速率反而会下降。温度：温度可影响酶的活性。10、自养生物：可将 CO2、H 2O 等无机物合成葡萄糖等有机物，如绿色植物，硝化细菌（化能合成）异养生物：不能将 CO2、H 2O 等无机物合成葡萄糖等有机物，只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动，如许多动物。
