高中生物光合作用與呼吸作用

1、. 高中生物必修一光合作用知識(shí)點(diǎn)梳理名詞：1、光合作用：發(fā)生范圍(綠色植物)、場(chǎng)所(葉綠體)、能量來(lái)源(光能)、原料(二氧化碳和水)、產(chǎn)物(儲(chǔ)存能量的有機(jī)物和氧氣)。語(yǔ)句：1、光合作用的發(fā)現(xiàn)：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。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。1880年，德國(guó)科學(xué)家思吉

2、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。20世紀(jì)30年代美國(guó)科學(xué)家魯賓卡門采用同位素標(biāo)記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2，釋放的是18O2;第二組提供H2O和C18O，釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來(lái)自來(lái)水。2、葉綠體的色素：分布：基粒片層結(jié)構(gòu)的薄膜上。色素的種類：高等植物葉綠體含有以下四種色素。A、葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，包括葉綠素a(藍(lán)綠色)和葉綠素b(黃綠色);B、類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，包括胡蘿卜素(橙黃色)和葉黃素(黃色)3、葉綠體的酶：分布在葉綠體基粒片層膜上(光反應(yīng)階段的酶)和葉綠體的基質(zhì)中(暗反

3、應(yīng)階段的酶)。4、光合作用的過(guò)程：光反應(yīng)階段a、水的光解：2H2O4H+O2(為暗反應(yīng)提供氫)b、ATP的形成：ADP+Pi+光能ATP(為暗反應(yīng)提供能量)暗反應(yīng)階段：a、CO2的固定：CO2+C52C3b、C3化合物的還原：2C3+H+ATP(CH2O)+C55、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系：場(chǎng)所：光反應(yīng)在葉綠體基粒片層膜上，暗反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中。條件：光反應(yīng)需要光、葉綠素等色素、酶，暗反應(yīng)需要許多有關(guān)的酶。物質(zhì)變化：光反應(yīng)發(fā)生水的光解和ATP的形成，暗反應(yīng)發(fā)生CO2的固定和C3化合物的還原。能量變化：光反應(yīng)中光能ATP中活躍的化學(xué)能，在暗反應(yīng)中ATP中活躍的化學(xué)能CH2O中穩(wěn)定的化學(xué)能。聯(lián)

4、系：光反應(yīng)產(chǎn)物H是暗反應(yīng)中CO2的還原劑，ATP為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供了能量，暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)形成ATP提供了原料。6、光合作用的意義：提供了物質(zhì)來(lái)源和能量來(lái)源。維持大氣中氧和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定。對(duì)生物的進(jìn)化具有重要作用。總之，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。7、影響光合作用的因素：有光照(包括光照的強(qiáng)度、光照的時(shí)間長(zhǎng)短)、二氧化碳濃度、溫度(主要影響酶的作用)和水等。這些因素中任何一種的改變都將影響光合作用過(guò)程。如：在大棚蔬菜等植物栽種過(guò)程中，可采用白天適當(dāng)提高溫度、夜間適當(dāng)降低溫度(減少呼吸作用消耗有機(jī)物)的方法，來(lái)提高作物的產(chǎn)量。再如，二氧化碳是光合作用不可缺

5、少的原料，在一定范圍內(nèi)提高二氧化碳濃度，有利于增加光合作用的產(chǎn)物。當(dāng)?shù)蜏貢r(shí)暗反應(yīng)中(CH2O)的產(chǎn)量會(huì)減少，主要由于低溫會(huì)抑制酶的活性;適當(dāng)提高溫度能提高暗反應(yīng)中(CH2O)的產(chǎn)量，主要由于提高了暗反應(yīng)中酶的活性。8、光合作用過(guò)程可以分為兩個(gè)階段,即光反應(yīng)和暗反應(yīng)。前者的進(jìn)行必須在光下才能進(jìn)行，并隨著光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)，后者有光、無(wú)光都可以進(jìn)行。暗反應(yīng)需要光反應(yīng)提供能量和H，在較弱光照下生長(zhǎng)的植物，其光反應(yīng)進(jìn)行較慢，故當(dāng)提高二氧化碳濃度時(shí)，光合作用速率并沒(méi)有隨之增加。光照增強(qiáng)，蒸騰作用隨之增加，從而避免葉片的灼傷，但炎熱夏天的中午光照過(guò)強(qiáng)時(shí)，為了防止植物體內(nèi)水分過(guò)度散失，通過(guò)植物進(jìn)行適應(yīng)性的

6、調(diào)節(jié)，氣孔關(guān)閉。雖然光反應(yīng)產(chǎn)生了足夠的ATP和H，但是氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞葉綠體中的分子數(shù)減少，影響了暗反應(yīng)中葡萄糖的產(chǎn)生。9、在光合作用中一些考點(diǎn)：a、由強(qiáng)光變成弱光時(shí)，產(chǎn)生的H、ATP數(shù)量減少，此時(shí)C3還原過(guò)程減弱，而CO2仍在短時(shí)間內(nèi)被一定程度的固定，因而C3含量上升，C5含量下降，(CH2O)的合成率也降低。b、CO2濃度降低時(shí)，CO2固定減弱，因而產(chǎn)生的C3數(shù)量減少，C5的消耗量降低，而細(xì)胞的C3仍被還原，同時(shí)再生，因而此時(shí)，C3含量降低，C5含量上升。呼吸作用，是生物體細(xì)胞把有機(jī)物氧化分解并產(chǎn)生能量的化學(xué)過(guò)程，又稱為細(xì)胞呼吸（Cellular respiration）。無(wú)論

7、是否自養(yǎng)，細(xì)胞內(nèi)完成生命活動(dòng)所需的能量，都是來(lái)自呼吸作用。真核細(xì)胞中，線粒體是與呼吸作用最有關(guān)聯(lián)的胞器，呼吸作用的幾個(gè)關(guān)鍵性步驟都在其中進(jìn)行。呼吸作用是一種酶促氧化反應(yīng)。雖名為氧化反應(yīng)，不論有無(wú)氧氣參與，都可稱作呼吸作用（這是因?yàn)樵诨瘜W(xué)上，有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)過(guò)程，皆可稱為氧化還原反應(yīng)）。有氧氣參與時(shí)的呼吸作用，稱之為有氧呼吸；沒(méi)氧氣參與的反應(yīng)，則稱為無(wú)氧呼吸。呼吸作用的目的，是通過(guò)釋放食物里的能量，以制造三磷酸腺苷（ATP），即細(xì)胞最主要的直接能量供應(yīng)者。呼吸作用的過(guò)程，可以比擬為氫與氧的燃燒，但兩者間最大分別是：呼吸作用透過(guò)一連串的反應(yīng)步驟，一步步使食物中的能量放出，而非像燃燒般的一次性釋放。

8、在呼吸作用中，三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的基本組成單位葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，透過(guò)數(shù)個(gè)步驟，將能量轉(zhuǎn)移到還原性氫（H)（化合價(jià)為-1的氫）中。最后經(jīng)過(guò)一連串的電子傳遞鏈，氫被氧化生成水；原本貯存在其中的能量，則轉(zhuǎn)移到ATP分子上，供生命活動(dòng)使用。有氧呼吸過(guò)程：第一階段：C12H12O6（葡萄糖）2丙酮酸+4H+少量能量（2ATP）（此階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)上）第二階段：2丙酮酸+6H2O6CO2+20H+少量能量（2ATP）（此階段在線粒體基質(zhì)上）第三階段：6O2+24H2H2O+34ATP（此階段在線粒體內(nèi)模上）無(wú)氧呼吸全過(guò)程第一階段在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中，與有氧呼吸的第一階段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成兩分子的丙酮酸，過(guò)程中釋放少量的H和少量能量。反應(yīng)式：C6H12O6酶2C3H4O3+4H+2ATP(少量)第二階段在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解為酒精和二氧化碳，或者轉(zhuǎn)化為乳酸。需特別注意的是：在高中階段，細(xì)胞的無(wú)氧呼吸第二階段是不會(huì)產(chǎn)生能量的。但是在大學(xué)及生物研究階段，細(xì)胞的無(wú)氧呼吸第二階段實(shí)際上是會(huì)產(chǎn)生一點(diǎn)點(diǎn)能量的。新教材將之忽略