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光合作用，呼吸作用一、相关概念：1、概念：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。2、叶绿体的功能：叶绿体是进行光合作用的场所。在类囊体的薄膜上分布着具有吸收光能的光合色素，在类囊体的薄膜上和叶绿体的基质中含有许多光合作用所必需的酶。（色素在膜上，酶到处有）3、光合色素（在类囊体的薄膜上）：叶绿素a(蓝绿色）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光（3/4）叶绿素b(黄绿色）色素胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶黄素（黄色）二、专有名词辨析1、实际光合作用速率（强度）：真正的光合作用强度。2、净光合作用速率（强度）：表现光合作用速率，可直接测得。衡量量：O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量。3、呼吸作用速率：衡量量：O2消耗量、CO2产生量、有机物消耗量三、光合作用的发现1648比利时，范·海尔蒙特：植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。1771英国，普利斯特莱：植物可以更新空气。1779荷兰，扬·英根豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。1880美国，恩吉(格)尔曼：光合作用的场所在叶绿体。1864德国，萨克斯：叶片在光下能产生淀粉1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。（糖类中的氢也来自水）。1948美国，梅尔文·卡尔文：用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。四、实验：提取和分离叶绿体中的色素1、原理：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如丙酮、酒精等）。叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。2、过程：（见书P61）3、结果：色素在滤纸条上的分布自上而下：胡萝卜素（橙黄色）最快（溶解度最大）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）最宽（最多）叶绿素b（黄绿色）最慢（溶解度最小）4、注意：丙酮的用途是提取（溶解）叶绿体中的色素，层析液的的用途是分离叶绿体中的色素；胡萝卜素：橙黄色叶黄素：黄色叶绿素a：蓝绿色叶绿素b：黄绿色石英砂的作用是为了研磨充分，碳酸钙的作用是防止研磨时叶绿体中的色素受到破坏；分离色素时，层析液不能没及滤液细线的原因是滤液细线上的色素会溶解到层析液中；5、色素的位置和功能叶绿体中的色素存在于叶绿体类囊体薄膜上。叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光；胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光及保护叶绿素免受强光伤害的作用。Mg是构成叶绿素分子必需的元素。五、光合作用过程光反应阶段条件光、色素、酶场所在类囊体的薄膜上物质变化水的分解：H2O→[H]+O2↑ATP的生成：ADP+Pi→ATP能量变化光能→ATP中的活跃化学能暗反应阶段条件酶、ATP、[H]（有光、没光都行）场所叶绿体基质物质变化CO2的固定：CO2+C5→2C3C3的还原：C3+[H]→（CH2O）能量变化ATP中的活跃化学能→（CH2O）中的稳定化学能光酶酶酶ATP六、光合作用的意义:1、把光能转化成化学能储存在所制造的有机物中。2.对生物的进化具有重要作用。3、释放氧气,消耗大气中二氧化碳，维持生物圈二氧化碳和氧气的平衡。4、制造的有机物一部分用来构建自身，为自身生命活动提供能量；大部分用来为生物圈中其他生物的生命活动提供营养和能量。5实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能七.影响光合作用的因素有：影响光合作用的环境因素：光照强度、CO2浓度、温度等（1）光照强度：在一定的光照强度范围内，光合作用的速率随着光照强度的增加而加快。（2）CO2浓度：在一定浓度范围内．．．．．．．，光合作用速率随着CO2浓度的增加而加快。（3）温度：光合作用只能在一定的温度范围内进行，在最适温度时，光合作用速率最快，高于或低于最适温度，光合作用速率下降。光：光照强弱直接影响光反应；温度：温度高低会影响酶的活性；CO2浓度：CO2是光合作用的原料，直接影响暗反应；水分：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，特别地，水分还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体；（5）矿质元素：矿质元素是光合作用产物进一步合成许多有机物所必需的物质如叶绿素、酶等。八.提高作物产量的途径途径措施或方法延长光时补充光照,多季种植增大光合作用面积间作、合理密植提高光合作用效率光照强弱的控制：阳生植物（强光），阴生植物（弱光）适当提高CO2浓度：通风，施农家肥必需矿质元素的供应提高净光合作用速率维持适当昼夜温差（白天适当升温，晚上适当降温）呼吸作用基本知识点一、相关概念：1、呼吸作用（也叫细胞呼吸，我们平时说的呼吸常指呼吸运动）：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。2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精+CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。4、发酵：微生物（如：酵母菌、乳酸菌）的无氧呼吸。二、呼吸作用过程1、有氧呼吸阶段场所物质变化产能情况第一阶段细胞质基质少量能量第二阶段线粒体基质少量能量第三阶段线粒体内膜大量能量总反应式及物质转移：2、无氧呼吸阶段场所物质变化产能情况第二阶段细胞质基质（高等植物，酵母菌）（动物和人）少量能量少量能量3、细胞呼吸的能量变化★当CO2释放总量最少时，生物呼吸作用最弱，最宜存放。4.有氧呼吸与无氧呼吸的比较：有氧呼吸无氧呼吸不同场所细胞质基质和线粒体细胞质基质条件O2和酶酶C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量酶2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+能量酶24[H]+6O212H2O+能量酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶有机物中稳定的化学能酶热能（内能）ATP中活跃的化学能乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3+能量（动物）（酶酒精发酵：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（高等）酶点产物CO2和H2OC2H5OH和CO2或乳酸能量大量能量少量能量相同点实质分解有机物，释放能量联系第一阶段的场所及转变过程相同5.光合作用与呼吸作用的区别：光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物产物O2、葡萄糖等有机物CO2、H2O等能量转换贮藏能量的过程光能→活跃的化学能→稳定的化学能释放能量的过程稳定的化学能→活跃的化学能发生部位有叶绿体的细胞一切活细胞的细胞质基质和线粒体、发生条件光照下才可发生（自然条件白昼）光下、暗处都可发生（白天、夜晚）三、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、CO2：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。四、呼吸作用在生产上的应用：1．作物栽培时，疏松土壤促进根部有氧呼吸，吸收无机盐。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。4．包扎伤口，选用透气消毒纱布，抑制细菌无氧呼吸5．酵母菌酿酒：先通气，后密封。先让酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再无氧呼吸产生酒精。6．稻田定期排水：抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡7．提倡慢跑：防止剧烈运动，肌细胞无氧呼吸产生乳酸8．破伤风杆菌感染伤口：须及时清洗伤口，以防无氧呼吸五、细胞呼吸的意义为生物体的生命活动提供能量，其中间产物还是各种有机物之间转化的枢纽。六、应用：1、水稻生产中适时的露田和晒田可以改善土壤通气条件，增强水稻根系的细胞呼吸作用。2、储存粮食时，要注意降低温度和保持干燥，抑制细胞呼吸。3、果蔬保鲜时，采用降低氧浓度、充氮气或降低温度等方法，抑制细胞呼吸，注意要保持一定的湿度。七、实验：探究酵母菌的呼吸方式1、过程（见书p69）2、结论：酵母能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。光合作用练习题一．选择题1．在色素的提取与分离实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是（）A.防止叶绿素被破坏B.使叶片充分研磨C.使各种色素充分溶解在无水乙醇中D.使叶绿素溶解在无水乙醇中2．在进行色素的提取与分离实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（）A.滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果B.滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散C.色素会溶解在层析液中而使结果不明显D.滤纸条上的几种色素会混合起来。3．在圆形滤纸的中央滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，要看到近似同心环状的四个色素圈，排列在最外圈的一个呈（）A.蓝绿色B.黄绿色C.黄色D.橙黄色4．有人对恩吉尔曼实验进行如此改进：“让一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上”，你预期此时好氧性细菌聚集的区域是（）A.红光的投影区域内B.红光和绿光的投影区域内C.红光和蓝紫光的投影区域内D.黄光和橙光的投影区域内5．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（）A．内膜上B．基质中C．类囊体膜上D．各部位上6．叶绿体中光能转换成电能时，电子的最终来源及最终受体是（）A．叶绿素a、NADPHB．H2O、NADP+C．叶绿素a、NADP+D．H2O、NADPH7．光合作用光反应的产物有（）A．（CH2O）、NADPH、ATPB．NADPH、CO2、ATPC．NADPH、O2、ATPD．（CH2O）、CO2、H2O8.光反应为暗反应提供了（）A.［H］ATPB.[H]TADPC.02和ATPD.O2和ADP9.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确的是()A.光反应不需要酶，暗反应需要多种酶B.光反应消耗水，暗反应消耗ATPC.光反应储存能量，暗反应消耗能量D.光反应固定二氧化碳，暗反应还原二氧化碳10．光合作用中含有活跃化学能的化合物是指（）A.ATPB.NADPHC.磷酸肌酸D.ATP和NADPH11．光反应进行的部位是在叶绿体的（）A．外膜B．内膜C．基质D．类囊体膜12．在光合作用过程中，光能转化成化学能发生在（）A．暗反应中B．光反应中C．光反应和暗反应中D．光反应或暗反应中13．暗反应的含义是（）A．不需要光的反应B．在黑暗中的反应C．释放氧的反应D．吸收氧的反应14．暗反应进行的部位是在叶绿体的（）A．外膜上B．内膜上C．基质中D．类囊体膜上15．生长于较弱光照下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用并未随之增强，主要限制因素是A.呼吸作用和暗反应B.光反应C.暗反应D.呼吸作用16．在下列有关光合作用和呼吸作用的说法中，正确的是A.呼吸作用是光合作用的逆反应B.两者除能量转变有别外，其它都是可逆的C.光合作用与呼吸作用是单独进行的，二者不可能同时进行D.对不同生物而言，光合作用与呼吸作用的进行可以互相提供原料17．如果光合作用所用的原料中，0.2%水的含同位素18O、0.68%的CO2中的氧为18O，你预计释放的O2中被18O标记的比例最可能是A.等于0.2%B.大于0.2%C.等于0.48%D.等于0.88%18．光合作用中，光反应对暗反应的连续进行的主要作用在于，生成的物质促进了A.CO2的固定B.C3的还原C.葡萄糖的产生D.C5的再生19．在右图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是A．叶片吸水膨胀，密度减小的缘故B．溶液内产生的CO2大量附着在叶面上的缘故C．叶片进行光合作