高中生物知識(shí)點(diǎn)之光合和呼吸

1、呼吸作用的本質(zhì)是氧化分解有機(jī)物，釋放能量，不一定

需要氧氣，分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。

2、有氧呼吸的反應(yīng)式：

。汨12。6+6。2+6凡0上^6C5+】2H2。+能量

第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)行，原料是糖類等，產(chǎn)物是丙

酮酸、氫、ATP,第二階段在線粒體進(jìn)行，原料是丙酮

酸和水，產(chǎn)物是82、ATP、氫,第三階段在線粒體進(jìn)

行，原料是氫和氧，產(chǎn)物是水、ATP,第一、二階段

的共同產(chǎn)物是氫、ATP,三個(gè)階段的共同產(chǎn)物是ATPo

葡萄糖有氧呼吸產(chǎn)生能量2870KJ,可用于生命活動(dòng)

的有2262KJ(38i^olATP),以熱能散失270。KJ,

無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的可利用能量是62Q8KJ(2i^o(ATP),

2mo/ATP水解后放出能量30.54KJ。

場(chǎng)所發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物

細(xì)胞質(zhì)丙酮酸、［H］、釋放少量

第一階段葡萄糖酸A2丙第酸TH1+少量能量

基質(zhì)能量，形成少量ATP

線粒體CO八［H］、釋放少量能

第二階段2內(nèi)闡酸+6^0^6(202+[H]+[：；

基質(zhì)量，形成少量ATP

線粒體生成HQ、釋放大量能

第三階段［Hl+O：—胤HO+大斌能最

內(nèi)膜2量，形成大量ATP

3、寫(xiě)出2條無(wú)

C

9

的

釋

放

量

心心2。&2匿HsOH（酒精）+2C。2+能量

心心2。G2必出必+能量

無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，分2個(gè)階段

第一個(gè)階段與有氧呼吸的相同，是由葡萄糖分解為丙酮酸

第二階段的反應(yīng)是由丙酮酸分解成。。2和酒精或轉(zhuǎn)化成

03H3。3（乳酸）。

S

M

5co?的耗放最________

萬(wàn)

戰(zhàn)

銀

母

Toi的吸收景

510152()25X)01(%)

4、影響呼吸速率的外界因素：

①溫度：溫度通過(guò)影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性

來(lái)影響細(xì)胞的呼吸作用。

溫度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響細(xì)胞正常的呼吸作用。在一定溫

度范圍內(nèi)，溫度越低，細(xì)胞呼吸越弱；溫度越高，細(xì)胞呼吸越

強(qiáng)。

②氧氣：氧氣充足，則無(wú)氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則

有氧呼吸將會(huì)減弱或受抑制。

③水分：一般來(lái)說(shuō)，細(xì)胞水分充足，呼吸作用將增強(qiáng)。但

陸生植物根部如長(zhǎng)時(shí)間受水浸沒(méi)，根部缺氧，進(jìn)行無(wú)氧呼吸，

產(chǎn)生過(guò)多酒精，可使根部細(xì)胞壞死。

④。。2：環(huán)境。。2濃度提高，將抑制細(xì)胞呼吸，可用此原

理來(lái)貯藏水果和蔬菜。

5、呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用：

①作物栽培時(shí)，要有適當(dāng)措施保證根的正常呼吸，如疏松

土壤等。

②糧油種子貯藏時(shí)，要風(fēng)干、降溫，降低氧氣含量，則能

抑制呼吸作用，減少有機(jī)物消耗。

③水果、蔬菜保鮮時(shí)，要低溫或降低氧氣含量及增加二氧

化碳濃度，抑制呼吸作用。

6、光合作用的的探究歷程

①、X648年海爾蒙脫（比利時(shí)），把一棵2.3kg的柳樹(shù)苗

種植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水澆灌而不供給任何

其他物質(zhì)，5年后柳樹(shù)增重到76.7kg,而土壤只減輕了57go指

出：植物的物質(zhì)積累來(lái)自水

②、1771年英國(guó)科學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn)，將點(diǎn)燃的蠟燭與

綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內(nèi)，蠟燭不容易熄滅；將小鼠

與綠色植物一起放在玻璃罩內(nèi)，小鼠不容易窒息而死，證明：

植物可以更新空氣。

③、1785年，由于空氣組成的發(fā)現(xiàn)，人們明確了綠葉在光

下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。

1845年，德國(guó)科學(xué)家梅耶指出，植物進(jìn)行光合作用時(shí)，把

光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。

④、1864年，德國(guó)科學(xué)家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半

暴光，另一半遮光。過(guò)一段時(shí)間后，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)

遮光的那一半葉片沒(méi)有發(fā)生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈

深藍(lán)色。證明：綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。

⑤、1880年，德國(guó)科學(xué)家思吉爾曼用水綿進(jìn)行光合作用的

實(shí)驗(yàn)。

證明：葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，氧是葉綠

體釋放出來(lái)的。

⑥、20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓卡門(mén)采用同位素標(biāo)記法

18

研究了光合作用。第一組相植物提供Hz"。和CO2,釋放的是02；

第二組提供也0和C180,釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部

來(lái)自來(lái)水。

7、葉綠體色素吸收可見(jiàn)光，主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光，（葉

綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅橙光，胡蘿卜素和葉黃

素主要吸收藍(lán)紫光），光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體類囊體膜上，（因

為所有色素和所有光反應(yīng)的酶都在囊狀結(jié)構(gòu)上），原料是水，ADP、

Pi,動(dòng)力是光能，產(chǎn)物是氧、氫和ATP,暗反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體基

質(zhì)，原料是（U,動(dòng)力是ATP水解釋放的能量，產(chǎn)物是有機(jī)物（CH?。）

和C5,光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑氫和ATP（能量），（U被還

原前先要進(jìn)行固定，C3化合物一部分被還原為有機(jī)物，另一部

分又變成五碳化合物。

光

光合作用的總反應(yīng)式：《。2+七。葉綠體,（CH2。）+。2。自

然界最基本的物質(zhì)、能量代謝是光合作用，光合作用產(chǎn)生的氧

氣來(lái)自用0,有機(jī)物中的。來(lái)自C02。

光合作用的意義：1.制造有機(jī)物，固定太陽(yáng)能，為其他生

物提供物質(zhì)和能量需要，2.制造氧氣，維持與C02的平衡，

使好氧生物得以發(fā)展3.形成層，使生物由水生向陸生進(jìn)化。

nnn①

mm②

nnn④

\Z7

8、光合作用的過(guò)程:

光條件光、色素、酶

反場(chǎng)所在類囊體的薄膜上

應(yīng)

物質(zhì)變化水的分解:氏0九[H]tATP的生成:ADP+Pi酶~ATP

階

段能量變化光能fATP中的活躍化學(xué)能

條件酶、ATP、[H]

暗場(chǎng)所葉綠體基質(zhì)

反演

的固定：：

應(yīng)CO2CO+C5-2c3

物質(zhì)變化

階

的還原：

段C3C3+[H](CH2O)

能量變化

ATP中的活躍化學(xué)能6（CH2O）中的穩(wěn)定化學(xué)能

總反應(yīng)式光能

CO1+HzO葉綠體Ch+(CHzO)

9、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要條件之一，是提高農(nóng)作物對(duì)光能

的利用率。要提高農(nóng)作物的光能的利用率的方法有：

1）延長(zhǎng)光合作用的時(shí)間

2）增加光合作用的面積（合理密植，間作套種）

3）光照強(qiáng)弱的控制

4)必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)5)CO2的供應(yīng)(溫室栽培多施有

機(jī)肥或放置干冰，提高二氧化碳濃度)。

影響光合作用速度的曲線分析及應(yīng)用

因素IT象關(guān)鍵點(diǎn)的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用

單

光

A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行(1)適當(dāng)提高光照強(qiáng)度

照

因

呼吸作用，釋放C"的量，表明(2)延長(zhǎng)光合作用時(shí)間

強(qiáng)

子

此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。AB段表明隨(例:輪作)

度

影

光照強(qiáng)度加強(qiáng)，光合作用逐漸加(3)對(duì)溫室大棚用無(wú)色

響

強(qiáng)，CG的釋放量逐漸減少，有透明玻璃

一部分用于光合作用；B點(diǎn)時(shí)，(4)若要降低光合作用

呼吸作用釋放的CO2全部用于光則用有色玻璃。如

合作用，即光合作用強(qiáng)度「呼吸用紅色玻璃，則透

作用強(qiáng)度，稱B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)(植紅光吸收其他波長(zhǎng)

物白天光照強(qiáng)度應(yīng)在光補(bǔ)償點(diǎn)以的光，光合能力較

上，植物才能正常生長(zhǎng)).BC段白光弱。但較其他

表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光單色光強(qiáng)。

合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以

上不再加強(qiáng)了。C點(diǎn)為光合作用

的飽和點(diǎn)。

光

OA段表明隨葉面積的不斷增適當(dāng)間苗、修剪，合理

合

大，光合作用實(shí)際量不斷增大，施肥、澆水，避免陡長(zhǎng),

物

面

A光合作用實(shí)際量A點(diǎn)為光合作用面積的飽和點(diǎn)，封行過(guò)早，使中下層葉

積

質(zhì)

隨葉面積的增大，光合作用不再子所受的光照往往在

的

增強(qiáng)，原因是有很多葉被遮擋在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消

量光補(bǔ)償點(diǎn)以下。OB段干物質(zhì)量耗有機(jī)物，造成不必要

隨光合作用增強(qiáng)而增加，而由于的浪費(fèi)。溫室栽培植物

A點(diǎn)以后光合作用量不再增加，時(shí)，可增加光合作用面

而葉片隨葉面積的不斷增加0C積，合理密植是增加光

段呼吸量不斷增加，所以干物質(zhì)合作用面積的一項(xiàng)重

積累量不斷降低如BC段。植物要措施。

的葉面積指數(shù)不能超過(guò)C點(diǎn)，若

超過(guò)C點(diǎn)，植物將入不敷出，無(wú)

法生活下去。

CO2是光合作用的原料，在一定溫室栽培植物時(shí)適當(dāng)

光

氧

合范圍內(nèi)，C02越多，光合作用速提高室內(nèi)C()2的濃度,

化

速率越大，但到A點(diǎn)時(shí)，即C02如釋放一定量的干冰

碳

率達(dá)到飽和時(shí)，就不再增加了或多施有機(jī)肥，使根部

濃

吸收的CO2增多。大田

度

生產(chǎn)“正其行，通其

風(fēng)”，即為提高CO2濃

。濃度、含水,

CO?度、增加產(chǎn)量

，或礦質(zhì)元案

光合作用是在酶催化下進(jìn)行的，(1)適時(shí)播種

溫度直接影響酶的活性。一般植(2)溫室栽培植物時(shí)，

物在10℃?35℃下正常進(jìn)行光白天適當(dāng)提高溫度,

合作用，其中AB段(10C?晚上適當(dāng)降溫

35℃),隨溫度的升高而逐漸加(3)植物“午休”現(xiàn)象

強(qiáng)，B點(diǎn)(35C)以上光合醉活性的原因之一

下降，光合作用開(kāi)始下降，40℃?

50℃光合作用幾乎完全停止

葉OA段為幼葉，隨幼葉的不斷生農(nóng)作物、果樹(shù)管理后期

齡長(zhǎng)，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠適當(dāng)摘除老葉、殘葉及

體不斷增多，葉綠素含量不斷增莖葉蔬菜及時(shí)換新葉,

加，光合作用速率不斷增加。AB都是根據(jù)其原理。又可

段為壯葉，葉片的面積、葉綠體降低其呼吸作用消耗

和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合有機(jī)物

速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉，

隨葉齡的增加，葉片內(nèi)葉綠素被

破壞，光合速率也隨之下降

礦礦質(zhì)元素是光合作用的產(chǎn)物一一葡萄糖進(jìn)一步合成許多有機(jī)物時(shí)所合理施肥可促進(jìn)葉片

質(zhì)

必需的物質(zhì).如缺少N,就影響蛋白質(zhì)(醒)的合成：缺少P就會(huì)影響面積增大，提高的的合

元

ATP的合成；缺少M(fèi)g就會(huì)影響葉綠素的合成成率,提高光合作用速

素