高中生物必修一光合作用与呼吸作用
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生物体内的光合作用与呼吸作用光合作用和呼吸作用是生物体内两个重要的能量转化过程。
光合作用是植物和一些原核生物(如蓝藻)利用阳光能将二氧化碳和水合成有机物质,并释放出氧气的过程。
呼吸作用是生物利用有机物质通过氧化还原反应释放能量,并产生二氧化碳和水的过程。
I. 光合作用光合作用是植物进行能量转化的关键过程。
它主要发生在植物的叶绿体中,需要光能的输入和叶绿素的参与。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
1. 光反应光反应发生在叶绿体的光合物质系统中,需要光能的输入。
在光照的作用下,叶绿体中的叶绿素吸收光能,激发电子,并将其传递给电子接受体。
通过光系统II和光系统I的相互作用,电子最终转移到酶复合物上,提供能量来将ADP和磷酸转化为ATP,同时还能将NADP+还原为NADPH。
2. 暗反应暗反应发生在叶绿体的基质中,不需要直接的光照。
它利用ATP 和NADPH提供的能量,将二氧化碳还原成有机物质。
暗反应的核心是卡尔文循环,在该循环中,二氧化碳与RuBP(核酮糖1,5-二磷酸)反应生成3-磷酸甘油醛,再经过一系列酶催化反应,最终生成葡萄糖等有机物质。
II. 呼吸作用呼吸作用是生物体释放能量的过程,它可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两种形式。
1. 有氧呼吸有氧呼吸是最常见的呼吸方式,它需要氧气的参与。
有氧呼吸可以分为糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段。
- 糖酵解:在胞浆中,葡萄糖分子经过酶的催化,分解成两个三碳的丙酮酸,并释放出少量的能量和二氧化碳。
- 三羧酸循环:在线粒体内,丙酮酸被进一步氧化成辅酶A、NADH和二氧化碳,辅酶A随后进入三羧酸循环,通过一系列反应产生NADH和FADH2。
- 氧化磷酸化:在线粒体内,NADH和FADH2通过电子传递链的作用,逐步释放出能量,并将ADP和磷酸转化为ATP。
同时,氧气作为最终电子受体被还原为水。
2. 无氧呼吸无氧呼吸发生在缺氧的环境下,无需氧气的参与。
它不如有氧呼吸产生的能量多,但在某些情况下仍能提供能量,如酵母菌在发酵过程中。
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,不肯定须要氧气,分为有氧呼吸和无氧呼吸。
2、有氧呼吸的反响式:,第一阶段在细胞质基质 进展,原料是糖类等,产物是 丙酮酸 、氢 、 ATP ,第二阶段在线粒体 进展,原料是丙酮酸和水 ,产物是 C02 、ATP 、氢 ,第三阶段在线粒体进展,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 。
场所 发生反响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 CO 2、[H]、释放少量能量,形成少量ATP 第三阶段线粒体内膜生成H 2O 、释放大量能量,形成大量ATP3、无氧呼吸反响式 C 6H 12O 6 2C 2H 5OH (酒精)+2CO 2+能量 C 6H 12O 62C 3H 3O 3+能量无氧呼吸的场所是细胞质基质,分 2个阶段,第一个阶段与 有氧 呼吸的一样,是由 葡萄糖分解为 丙酮酸 ,第二阶段的反响是由丙酮酸分解成CO 2和酒精 或转化成 C 3H 3O 3(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: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。
在肯定温度范围内,温度越6H 2O 酶2丙酮酸 少量能量 [H] + + + 6CO 2 H 2O 酶大量能量[H] + + O 2葡萄糖 酶 2丙酮酸少量能量[H] + +低,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。
高考生物光合作用与呼吸作用详解在高考生物中,光合作用与呼吸作用是极其重要的知识点,理解并掌握它们对于取得好成绩至关重要。
接下来,让我们一起深入探究这两个关键的生命过程。
光合作用,简单来说,就是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的过程。
这就好比是植物的“厨房”,在这里,它们为自己制造食物,同时也为地球上的其他生物提供了氧气和有机物等重要物质。
光合作用的场所主要在叶绿体中。
叶绿体就像是一个精巧的工厂,里面有着一系列复杂的结构和物质,共同参与并完成光合作用。
叶绿体中的类囊体薄膜是光反应的场所,这里发生着光能的吸收、转化和传递,以及水的光解等重要反应。
而叶绿体基质则是暗反应的“舞台”,二氧化碳在这里被固定和还原,最终形成有机物。
光反应阶段,光能被色素分子吸收,转化为活跃的化学能储存在ATP 和 NADPH 中。
同时,水在光的作用下分解为氧气和氢离子。
这个过程中,光能的转化效率非常高,体现了生命的神奇与精妙。
暗反应阶段则相对复杂一些。
二氧化碳与一种叫做五碳化合物的物质结合,形成两个三碳化合物。
在一系列酶的作用下,三碳化合物经过还原,最终形成有机物。
这个过程需要消耗光反应阶段产生的 ATP和 NADPH,将活跃的化学能转变为稳定的化学能储存在有机物中。
光合作用的影响因素有很多。
光照强度直接影响光反应的速率,如果光照不足,光合作用就会受到限制。
二氧化碳浓度则对暗反应有着重要影响,浓度过低会导致暗反应无法顺利进行。
温度会影响酶的活性,从而影响光合作用的速率。
此外,水分、矿物质等也会对光合作用产生一定的影响。
与光合作用相对应的是呼吸作用,它是生物细胞将有机物氧化分解,产生能量并释放二氧化碳和水的过程。
可以说,呼吸作用是生物获取能量的重要方式。
呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
有氧呼吸是细胞在有氧条件下进行的一种高效的呼吸方式。
它分为三个阶段:第一阶段在细胞质基质中进行,葡萄糖分解为丙酮酸和少量的H,并释放少量能量;第二阶段在线粒体基质中进行,丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和H,并释放少量能量;第三阶段在线粒体内膜上进行,前两个阶段产生的H与氧气结合生成水,并释放大量能量。
光合作用和呼吸作用的区别和联系光合作用和呼吸作用是所有生物体都必经的基本代谢途径。
光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化成有机物的过程,是生态系统中最基础的能量流动途径。
呼吸作用则是一种有机物在细胞内氧化释放能量的过程,也是维持生命所必需的过程。
本文将探讨光合作用和呼吸作用的异同以及它们的联系。
一、光合作用光合作用是植物唯一能够将太阳能转化为有机物质的途径。
其反应方程式为:6CO2 + 12H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2 + 6H2O光合作用分为两个阶段:光化学反应和暗反应。
在光化学反应中,光能被吸收,水被分解成氧气和电子,电子被传递到光化学链上,最终形成ATP和NADPH,为暗反应提供能量。
暗反应则是利用光化学反应生成的ATP和NADPH,与二氧化碳同化生成有机物质的过程。
光合作用对大气中的二氧化碳进行了固定,这为地球上所有生物提供了生存必需的有机物。
同时,在光化学反应中,氧气被释放出来,呼吸作用得以进行。
光合作用和呼吸作用在反应类型上存在很大的不同。
二、呼吸作用呼吸作用是一种通过有机物的氧化释放能量、产生ATP的过程,是所有有机体中不可或缺的代谢途径,包括植物在内。
其反应方程式为:C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量呼吸作用分为三个阶段:糖解、Krebs循环和氧化磷酸化。
在糖解中,葡萄糖被分解成两个分子的三碳糖;在Krebs循环中,三碳糖的分子进一步分解,并与氧化酶反应生成乙酰辅酶A;在氧化磷酸化中,水和氧与乙酰辅酶A反应,产生大量的ATP和CO2。
呼吸作用在生物体内释放出的能量用于维持生命的正常代谢活动,提供机体运动、运输、分泌等生命活动需要的能量。
同时,呼吸作用与光合作用之间也存在着相互联系。
三、光合作用和呼吸作用的区别和联系1、反应体系光合作用发生在植物叶绿体内,而呼吸作用发生在细胞的线粒体中。
2、反应物质光合作用的反应物质为二氧化碳和水,而呼吸作用的反应物质为有机物质和氧气。
光合作用和呼吸作用光合作用和呼吸作用是生物体中两个重要的能量转换过程,它们在生物界起着关键的作用。
本文将分别介绍光合作用和呼吸作用的定义、发生地点、反应过程以及它们在生态系统中的相互关系。
一、光合作用光合作用是植物和一些原核生物(如蓝藻、细菌)利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质(如葡萄糖)的过程。
光合作用是地球上能量的主要来源,也是支撑生物圈形成和维持的基础。
1. 发生地点光合作用主要发生在植物的叶绿体中,特别是叶片的叶绿体细胞内。
2. 光合作用的反应过程光合作用可以分为光能反应和暗反应两个阶段。
(1)光能反应光能反应发生在叶绿体的类囊体中。
当叶绿体受到光照时,光能被捕获,通过光化学反应将光能转化为化学能,同时释放出氧气。
光能反应产生的化学能以ATP和NADPH的形式储存起来,为下一阶段的反应提供能源。
(2)暗反应暗反应发生在叶绿体的基质中。
暗反应利用光能反应阶段产生的ATP和NADPH,将二氧化碳转化为有机物质。
其中,葡萄糖是暗反应的最终产物,同时还生成了氧气。
3. 光合作用在生态系统中的作用光合作用是将光能转化为化学能的过程,不仅使植物能够生长和繁殖,还为其他生物提供能量来源。
同时,光合作用还通过吸收二氧化碳和释放氧气,有助于调节大气中的气体组成。
二、呼吸作用呼吸作用是生物体将有机物质分解成二氧化碳和水释放能量的过程,也是生物体获取能量的重要途径。
1. 发生地点呼吸作用发生在细胞质和线粒体中。
2. 呼吸作用的反应过程呼吸作用包括三个阶段:糖解、解酸和氧化磷酸化。
(1)糖解糖类被分解为较小的分子,产生能量和一定量的ATP。
(2)解酸在解酸过程中,糖分解产物进一步氧化,并且释放出更多的能量和NADH。
(3)氧化磷酸化氧化磷酸化是呼吸作用的最后一个阶段。
通过线粒体呼吸链的电子传递,产生更多的ATP和水。
3. 呼吸作用在生态系统中的作用呼吸作用是维持生物体正常代谢和生长发育的基本过程。
通过呼吸作用释放的能量,生物体能够进行各种生命活动,如运动、生殖等。
光合作用和呼吸作用的原理光合作用和呼吸作用是生物体中两个重要的能量转化过程。
光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,释放出氧气的过程;而呼吸作用则是生物体将有机物氧化解除能量的过程。
本文将详细讨论光合作用和呼吸作用的原理,以及它们在生物圈中的重要性。
1. 光合作用的原理光合作用是植物生长和生存的基础过程,它发生在植物的叶绿体中。
光合作用的原理主要包括光反应和暗反应两个过程。
光反应:光反应发生在叶绿体的光合色素分子中。
当阳光照射叶片时,叶绿素分子吸收光能,激发叶绿素分子中的电子进入光合复合物。
随后,这些激发的电子经过电子传递链,产生能量。
在这个过程中,光能转化为电能和化学能。
暗反应:暗反应发生在叶绿体中的光合酶中。
在此阶段,植物利用光反应产生的能量,将二氧化碳与水反应,生成葡萄糖和氧气。
暗反应分为固定CO2和合成有机物两个过程。
2. 呼吸作用的原理呼吸作用是生物体将有机物氧化解除能量的过程,产生二氧化碳和水。
呼吸作用通常发生在细胞的线粒体内。
糖的分解:在呼吸作用开始时,葡萄糖被分解成较小的分子,如丙酮磷酸。
该过程称为糖解作用,主要是通过糖酵解途径进行。
氧化磷酸化:在第二阶段,短链糖分子进入线粒体,进一步氧化分解,并通过氧化磷酸化生成ATP。
这是细胞获得能量的主要途径。
3. 光合作用和呼吸作用的关系光合作用和呼吸作用是生物体中两个互相依赖的过程。
光合作用产生的氧气为呼吸作用所需,而呼吸作用产生的二氧化碳则为光合作用所需。
光合作用和呼吸作用构成了碳循环,维持了地球上氧气和二氧化碳的平衡。
光合作用通过吸收大量的二氧化碳,释放出氧气,为地球上的生物提供氧气。
而呼吸作用则将氧气和有机物反应,产生二氧化碳,提供给光合作用使用。
此外,光合作用是能量的来源,通过光合作用,植物将阳光能转化为化学能储存起来,供自身和其他生物使用。
而呼吸作用则是将储存的有机物氧化解除能量,并生成ATP,维持生物体的正常生活活动。
光合作用与呼吸作用知识点总结在生物学中,光合作用和呼吸作用是两个重要的生命活动过程。
它们在维持生命活动中起着至关重要的作用。
本文将对光合作用和呼吸作用的基本概念、过程及其重要性进行总结。
一、光合作用光合作用是植物和某些蓝藻菌、原生生物等光合有机体利用光能转化为化学能的过程。
光合作用主要包括光能捕获、光反应和暗反应三个过程。
1. 光能捕获:植物中的叶绿素能够吸收太阳光的能量,并且能够吸收特定波长的光,主要是蓝色和红色的光线。
这些光线被吸收后,能量会转化为植物细胞中的化学能。
2. 光反应:光反应发生在叶绿体的内膜系统中。
在这个过程中,光能转化为化学能。
通过光反应,光合有机体将光能转化为化学能,并生成氧气。
同时,还形成了一种高能化合物,即三磷酸腺苷(ATP)。
3. 暗反应:暗反应是在光反应的基础上进行的,主要发生在叶绿体的基质中。
在这个过程中,植物利用光合有机体在光反应过程中生成的ATP和NADPH,将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物。
暗反应主要是卡尔文循环,通过一系列复杂的化学反应,最终合成出有机物。
光合作用不仅能够提供植物所需的能量,还能产生氧气,并且通过光合作用合成的有机物可以作为其他生物的食物来源。
二、呼吸作用呼吸作用是生物体将有机物氧化分解为二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。
呼吸作用分为细胞内呼吸和细胞外呼吸两个阶段。
1. 细胞内呼吸:细胞内呼吸是在细胞的线粒体中进行的。
它由三个主要阶段组成:糖酵解、三羧酸循环和电子传递链。
在这个过程中,有机物如葡萄糖等被分解为二氧化碳和水,并且释放出大量的能量,在线粒体中生成较高能量的化合物ATP。
2. 细胞外呼吸:细胞外呼吸是细胞内呼吸的延伸,发生在细胞外组织。
在这个过程中,通过呼吸作用产生的能量被输送到全身各部分,供细胞进行生命活动所需的能量。
呼吸作用是所有生物体所共有的过程,它不仅在供能方面有重要作用,还在有机物的分解和合成过程中起着至关重要的调节作用。
光合作用与呼吸作用光合作用和呼吸作用是生物体中两个重要的能量转化过程。
光合作用是指植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程,而呼吸作用则是指生物体将有机物质氧化分解为二氧化碳和水释放能量的过程。
本文将详细介绍光合作用和呼吸作用的过程、作用机制以及它们在生物体中的重要性。
一、光合作用光合作用是植物和一些蓝藻、原藻等光合有机体利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
光合作用主要发生在植物的叶绿体中,包括光能捕获、光化学反应和暗反应三个阶段。
1. 光能捕获:植物叶绿体中的叶绿素能够吸收光能,其中主要的吸收峰位于蓝光和红光区域。
当光能被吸收后,它会激发叶绿素中的电子,使其跃迁到一个较高的能级上。
2. 光化学反应:在光化学反应中,激发的电子会通过一系列的电子传递过程,最终被接受并转化为化学能。
这个过程中,光能被转化为化学能,同时产生了氧气。
3. 暗反应:暗反应是光合作用的最后一个阶段,也是最重要的阶段。
在暗反应中,植物利用光化学反应产生的化学能将二氧化碳还原为有机物质,主要是葡萄糖。
这个过程中需要ATP和NADPH的参与,它们是光合作用过程中产生的能量和电子供应体。
光合作用是生物体中最重要的能量来源之一,它不仅能够提供植物自身所需的能量,还能够为其他生物提供能量。
此外,光合作用还能够产生氧气,维持地球上的氧气含量,维持生态平衡。
二、呼吸作用呼吸作用是生物体将有机物质氧化分解为二氧化碳和水释放能量的过程。
呼吸作用主要发生在细胞的线粒体中,包括糖酵解和细胞呼吸两个阶段。
1. 糖酵解:糖酵解是呼吸作用的第一个阶段,它发生在细胞质中。
在糖酵解过程中,葡萄糖被分解为两个分子的丙酮酸,同时产生了少量的ATP和NADH。
2. 细胞呼吸:细胞呼吸是呼吸作用的第二个阶段,它发生在线粒体中。
在细胞呼吸过程中,丙酮酸被进一步氧化分解为二氧化碳和水,同时产生了大量的ATP。
细胞呼吸包括三个步骤:乳酸发酵、酒精发酵和氧化磷酸化。
高中生物必修1第五章重点知识整理(呼吸作用、光合作用)呼吸作用一、呼吸作用过程 1、有氧呼吸总反应式及物质转移: 2、无氧呼吸二、O 2浓度对细胞呼吸的影响★当CO 2释放总量最少时,生物呼吸作用最C 6H 2O+能量O 2浓度CO热能(内能) ATP 中活跃的化学弱,最宜存放。
—1—光与光合作用一、“绿叶中色素的提取和分离”实验中滤纸条上色素分布胡萝卜素:橙黄色叶黄素:黄色叶绿素a:蓝绿色叶绿素b:黄绿色叶绿体中的色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素a(蓝绿色)叶绿素b(黄绿色)胡萝卜素(橙黄色)叶黄素(黄色)含量排名︓2主要吸收:主要吸收:二、光合作用过程总反应式:物质转移(以生成葡萄糖为例):三、光照和CO 2浓度变化对植物细胞内C 3、C 5、[H]、ATP 和O 2及(CH 2O)含量的影响CO 2+H 2O光能叶绿体四、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:O 2释放量、CO 2吸收量、有机物积累量。
3、呼吸作用速率:衡量量:O 2消耗量、CO 2产生量、有机物消耗量。
—2—五、环境因素对光合作用强度的影响 1、光照强度、光质对光合作用强度的影响2、CO 2浓度对光合作用强度的影响3、温度对光合速率的影响呼吸作用和光合作用关系(1)黑暗 (2)光合作用强度=呼吸作用强度—一、高中生物反应式CO 2 吸收 (O 2CO 2 释放 (O 2吸收CO 2放出CO 2O(3)光合作用强度﹥呼吸作用强度 CO 2✧ 光合作用产生的O 2—呼吸作用消1、光合作用2、有氧呼吸3、酒精发酵4、乳酸发酵5、醋酸发酵二、能产生水的细胞器:核糖体、线粒体、叶绿体(暗反应)、高尔基体(形成纤维素:单糖→多糖) 三、肝脏分泌胆汁,胆汁为消化液其中无消化酶,其消化方式为物理消化即:胆汁对脂肪颗粒起乳化作用。
四、寒冷时体温调节主要为 神经调节、体液调节 主要增加产热,减少散热。
自养型光合自养:绿色植物和蓝藻同化作用 化能自养:硝化细菌异养型 :自己不能利用无机物合成有机物需氧型:靠有氧呼吸才能生存,但小部分细胞可进行短暂的无氧呼吸 异化作用 厌氧性:只能进行无氧呼吸。
乳酸菌 兼性厌氧型:酵母菌ATP 的主要来源——细胞呼吸细胞呼吸:由于呼吸作用是在细胞内进行的,因此也叫细胞呼吸。
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP 的过程。
一、细胞呼吸的方式1.细胞呼吸 有氧呼吸——是细胞呼吸的主要形式无氧呼吸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。
总反应式: C 6H 12O 6 + 6H 2O + 6O 2 6CO 2 + 12H 2O + 能量(38ATP )有氧呼吸过程中O 2的去路:O 2用于和[H]生成H 2O3.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。
(其余能量在分解不彻底的氧化产物中) 总反应式: C 6H 12O 6 2C 3H 6O 3 (乳酸) + 少量能量(2ATP )C 6H 12O 6 2C 2H 5OH(酒精) + 2CO 2 +少量能量(2ATP ) 发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。
产生酒精的叫酒精发酵(乙醇发酵)产生乳酸的叫乳酸发酵。
4.有氧呼吸和无氧呼吸的比较产物不同产物的原因是催化反应的酶不同。
根本原因是控制酶合成的基因不同。
酶代谢类型酶酶5.实验:探究酵母菌细胞(兼性厌氧菌)呼吸的方式检测方法CO2使澄清石灰水变浑浊CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应,变成灰绿色实验注意事项:1)NaOH溶液:洗除空气中的CO2,保证最后通入澄清石灰水的CO2是由于酵母菌有氧呼吸产生的。