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光合作用与呼吸作用

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
，

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 C0
2
、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，
无氧呼吸产生的可利用能量是 61.08 KJ（ 2 molATP），1molATP水
解后放出能量 30.54 KJ 。


式：
场所

发生反应

葡萄糖
酶
2丙酮酸
+

[H]

+
少量能量

产物

丙酮酸、[H]、释
放少量能量，形成
第一阶细胞质

段

基质

少量ATP

第二阶线粒体

段

基质

ATP

第三阶线粒体

[H] +
O
2
酶
H
2
O +
大量能量

2丙酮酸
+ 6H
2
O
酶
少量

6CO
2
+ [H] +
能量
CO
2
、 [H]、释放少
量能量，形成少量
生成H
2
O、释放大
1 8下载文档可编辑

段

内膜

量能量，形成大量
ATP

3、写出2条无氧呼吸反应式

C
6
H
12
O
6

C
6
H
12
O
6

2C
2
H
5
OH（酒精）+2CO
2
+能量

2C
3
H
3
O
3
＋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 和有氧 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CO
2
和酒精 或转化成 C
3
H
3
O
3
(乳酸) 。熟
悉95页图。

4、影响呼吸速率的外界因素：

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，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CO
2
浓度提高，将抑制细 胞呼吸，可用此原理来贮藏
2 8下载文档可编辑

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

①、1648年海尔蒙脱(比利时)，把一棵2.3kg 的柳树苗种植在一
桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物
质，5年后 柳树增重到76.7kg，而土壤只减轻了57g。指出：
植物的物质积累来自水

②、1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植
物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不 容易熄灭；将小鼠与绿
色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植
物可以更新空 气。

③、1785年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出
的气体是氧 气，吸收的是二氧化碳。

•
1845年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用 时，把光能
转换成化学能储存起来。

④、1864年,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，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的
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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。

⑤、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。

⑥、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H
2
18
O和CO
2
，释放的是
18
O
2
；第
二组提供H
2
O和C
18
O，释放的是 O
2
。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，主要吸收红橙光和 蓝紫 光，（叶绿素a
和叶绿素b 主要吸收蓝紫光和红橙光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收
蓝紫光），光反应的场所是 叶绿体类囊体膜上 ，（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 CO
2
，动力是 ATP水解释放的能量 ，产物是有机物（CH
2
O）和
C
5
，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
+H
2
O（CH
2
O）
+O
2
。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 H
2
0 ，有机物中的O来自 CO
2
。光合作用的意义：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O
2
与CO
2
的平衡，使好氧生物得以发展3.形成O
3
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层，使生物由水生向陆生进化。熟悉103页图。

8、光合作用的过程：

条件

光

反

应

阶

场所

物质变
化


光
光、色素、酶

在类囊体的薄膜上

酶
水的分解：H
2
O → [H] + O
2
↑ ATP的生成：ADP + Pi
→ ATP

段

能量变
化

条件

暗

场所

反

物质变
应

化

阶

能量变
段

化

总反应式


光能→ATP中的活跃化学能

酶、ATP、[H]

叶绿体基质

酶
CO
2
的固定：CO
2
+ C
5
→ 2C
3

C
3
的还原： C
3
+ [H] → （CH
2
O）

ATP
ATP中的活跃化学能→（CH
2
O）中的稳定化学能

光能
酶

CO
2
+ H
2
O O
2
+ （CH
2
O）

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
叶绿体
用率。要提高农作物的光能的利用率的方法有：

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）。

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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

单光A点光照强度为0，此(1)适当提高
因照时只进行呼吸作用，光照强度

子强释放CO
2
的量，表明(2)延长光合
影度

此时的呼吸强度。AB作用时间
响

段表明随光照强度加(例：轮作)

强，光合作用逐渐加(3)对温室大
强， CO
2
的释放量逐渐棚用无色
减少，有一部分用于透明玻璃

光合作用； B点时，(4)若要降低
呼吸作用释放的CO
2
光合作用

全部用于 光合作用，则用有色
即光合作用强度=呼玻璃。如用
吸作用强度，称B点红色玻璃，
为 光补偿点(植物白则透红光
天光照强度应在光补吸收其他
偿点以上，植物才能波长的光，
正常生长)。BC段表光合能力
明随着光照强度不断较白光弱。
加强，光合作用强度但较其他
不断加强，到C点以单色光强。

上不再加强了。C点
为光合作用的饱和
点。

光OA段表明随叶面积适当间苗、修

合的不断增大，光合作剪，合理施肥、
物
面用实际量不断增大，A浇水，避免陡
A
光合作用实际量
积

质
·
点为光合作用面积的长，封行过早，
B
饱和点，随叶面积的使中下层叶子
干物质量
的
·
增大，光合作用不再所受的光照往
量
增强，原因是有很多往在光补偿点
C
叶被遮挡在光补偿点以下，白白消
·
以下。OB段干物质量耗有机物，造
呼吸量
随光合作用增强而增成不必要的浪
O
2
4 6 8
叶面积指数
加，而由于A点以后费。温室栽培
光合作用量不再增植物时，可增
加，而叶片随叶面积 加光合作用面
的不断增加OC段呼积，合理密植
吸量不断增加，所以是增加光合作
干物 质积累量不断降用面积的一项
低如BC段。植物的叶重要措施。

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。

二CO
2
是光合作用的原温室栽培植物
氧料，在一定范围内，时适当提高室
化CO
2
越多，光合作用速内CO
2
的浓度，
碳率越大，但到A点时，如释放一定量
浓即CO
2
达到饱和时，的干冰或多施
度

就不再增加了

有机肥，使根
部吸收的CO
2
增多。大田生

产“正其行，
通其风”，即为
提高CO
2
浓度、
增加产量

温光合作用是在酶催化(1)适时播种

度

下进行的，温度直接( 2)温室栽培
影响酶的活性。一般植物时，白
植物在10℃～35℃天适当提高
下正常 进行光合作温度，晚上
用，其中AB段适当降温


(10℃～35℃)，随温(3)植物“午
度的升高而逐渐加休”现象的
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叶
龄

矿
质
元
素

多图
因像

子
影
响

强，B点(35℃)以上
光合酶活性下降，光合作用开始下降，
40℃～50℃光合作用
几乎完全停止

OA段为幼叶 ，随幼叶
的不断生长，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

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

原因之一

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

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


含P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随
义

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

应温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加
用

光合酶的活 性，提高光合速率，也可同时适当充加CO
2
，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CO
2
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CO
2
浓度来充分提高光合效率，以
达到增产的目的

CO
2
的含量很低时，绿色植物不能制造有机物，随CO
2
的含 量的提
高，光合作用逐渐 提高 ；当CO
2
的含量提高到一定程度时，光合作
用的强度不再随CO
2
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CO
2
、H
2
O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CO
2
、H
2
O等无机物合成葡萄糖等有机物，
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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。

11、请自行比较光合作用与呼吸作用。


（学习的目的是增长知识，提高 能力，相信一分耕耘一分收
获，努力就一定可以获得应有的回报）


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