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植物光合作用与呼吸作用
植物的光合作用和呼吸作用是两个不同的生理过程，但它们都与植物的能量代谢密切相关。
光合作用是植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）和氧气的过程。
这个过程需要光能作为能源，并在叶绿体中发生。
在光合作用中，植物能够吸收光能，将水分子分解成氢离子和氧气，同时将二氧化碳还原成有机物质。
光合作用的产物不仅可以为植物提供能量，还可以被其他生物利用。
呼吸作用是植物在没有光照的情况下，将有机物质（如葡萄糖）分解为二氧化碳和水，并释放出能量的过程。
这个过程发生在细胞质中的线粒体中。
在呼吸作用中，有机物质与氧气反应，产生二氧化碳、水和能量。
这些能量可以用于维持植物的正常代谢活动，如细胞分裂和生长、物质合成等。
光合作用和呼吸作用的关系是相互依存的。
光合作用产生的有机物质是呼吸作用的原料，而呼吸作用释放出的能量则可以用于光合作用的进行。
此外，呼吸作用还可以将光合作用产生的有机物质转化为其他形式，如脂肪酸和氨基酸等，以供植物生长和发育所需。
总之，光合作用和呼吸作用是植物代谢中的两个重要过程，它们相互作用，共同维持了植物的生命活动。
教育研究课程教育研究105学法教法研究光合作用和呼吸作用在生物学中的关系赵光大（黑龙江宾县第一中学 黑龙江 宾县 150400）【摘要】植物的光合作用和呼吸作用在生物学的范畴内都占有重要的地位，在高中生物的教学教材上，光合作用和呼吸作用的知识占有很大的比例。
明确光合作用和呼吸作用二者的区别和联系，深入了解这两项生理活动的实质和意义，对于整个高中生物的学习具有非常重要的作用。
本文通过二者一系列的比较来阐述植物光合作用和呼吸作用之间的关系，让同学们发现大自然生物学的奇妙之处。
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）19-0105-01植物与动物不同，他们没有独立的消化系统，所以它们要靠其他技能来补充自身所需要的物质，就绿色植物而言，光合作用和呼吸作用是摄取营养和释放能量的过程，就好像人类吃饭排泄一样，是维持植物生存的一种天生的技能。
在我们的研究中发现，植物的这两种本能之间存在着千丝万缕的区别和联系，是相互依存又独立存在的两种生理活动。
一、概念比较光合作用是指含有叶绿体的绿色植物在可见光的照射下，吸收二氧化碳，将二氧化碳和水转变成自己需要的物质，并释放出氧气的过程。
这个过程的关键参与者是叶绿体。
由叶子进到内部的二氧化碳和由根部进到内部的水，在叶绿体的作用下转变成为淀粉。
呼吸作用是细胞内有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程。
呼吸作用可以分为有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程，生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、ATP 等的能量。
无氧呼吸是细胞呼吸的一种方式，指细胞生活在无氧或者缺氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底的氧化分解成酒精或乳酸等，同时释放出能量。
通过概念的比较我们可以看出，光合作用产生的氧气可以供给植物进行呼吸作用，呼吸作用产生的二氧化碳由植物直接吸收进行光合作用，二者之间形成了一个小自给自足的循环关系。
第九章植物的呼吸作用思考题答案（一）名词解释呼吸作用：生活细胞内的有机物，在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的过程。
有氧呼吸：生活细胞利用分子氧，将某些有机物质彻底氧化分解，形成CO2和H2O,同时释放能量的过程。
无氧呼吸：生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。
微生物的无氧呼吸通常称为发酵：。
糖酵解：己糖在细胞质中分解成丙酮酸的过程。
为纪念在研究这途径中有贡献的三位生物化学家简称EMP途径（EMP pathway ）。
三毯酸循环：在有氧条件下丙酮酸在线粒体基质中彻底氧化分解的途径。
因柠檬酸是其中一重要中间产物所以也称为柠檬酸循环，这个循环是英国生物化学家克雷布斯（H.Krebs）发现的，所以乂名Krebs循环（Krebs cycle）。
戊糖磷酸途径（PPP）葡萄糖在细胞质内直接氧化分解，并以戊糖磷酸为重要中间产物的有氧呼吸途径。
乂称己糖磷酸途径（HMP）。
生物氧化：有机物质在生物体细胞内所进行的一系列传递氢和电子的氧化还原过程称为生物氧化。
生物氧化与体外的非生物氧化或燃烧的化学本质是相同的，都是脱氢、失去电子、或与氧直接化合并释放能量的过程。
然而，生物氧化是在细胞内、常温、常压、近于中性pH和有水的环境中，在一系列的酶作用下进行的，能量是逐步释放的，释放的能量可贮存在高能化合物（如ATP、GTP等）中，以满足机体需能生理过程的需要。
呼吸链：即呼吸电子传递链，指线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递的总轨道。
氧化磷酸化：在线粒体内膜上电子经电子传递链传递给分子氧生成水，并偶联ADP和Pi生成ATP的过程。
它是需氧生物生物氧化生成ATP的主要方式。
呼吸跃变：果实成熟过程中，呼吸速率突然增高，然后乂迅速下降的现象。
呼吸跃变的产生与外界温度和果实内乙烯的释放密切相关。
呼吸跃变是果实进入完熟的一种特征，在果实贮藏和运输中，重要的问题是降低温度，抑制果实中乙烯的产生，推迟呼吸跃变的发生，降低其发生的强度，延迟果实的完熟。
光合作用和呼吸作用---1(老师）考点一、光合作用（一）叶绿素与光合作用的场所 叶绿素a (蓝绿色）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光叶绿体色素 叶绿素b (黄绿色）胡萝卜素 （橙黄色）类胡萝卜 主要吸收蓝紫光叶黄素 （黄色）2.光合作用进行的场所捕获光能的结构——叶绿体的结构：外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成），与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。
光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。
2.光反应和暗反应的区别和联系光反应阶段 暗反应阶段 进行场所 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 所需条件光、色素、酶 酶、[H]、ATP 物质变化水的光解：H 2O →[H]+02 ATP 的合成：ADP+Pi →ATPCO 2的固定：CO 2+C 5→2C 3 C 3的还原：C 3+[H]+ATP →（CH 2O ）+C 5ATP 的水解：ATP →ADP+Pi能量转换 光能→ATP 中活跃的化学能ATP 中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供[H]、ATP（三）光合作用的过程1.总过程酶总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2 其中，（CH2O）表示糖类。
叶绿体（3）CO2浓度：CO2是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响反应的速度。
（4）矿质元素：例如镁是叶绿素的组成成分，氮是光合酶的组成成分，磷是ATP分子的组成成分。
（5）水分：水分是光合作用原料之一，缺少时可使光合速率下降。
（6）日变化：光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符合，但也有例外，如炎热夏天，中午前后光合速率下降（气孔关闭，CO2供给不足）。
2.提高作物产量的途径途径措施或方法延长光时补充光照增大光合作用面积间作、合理密植提高光合作用效率控制适宜光强、提高CO2浓度（如通风）、合理施肥（供应适量必需矿质元素）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）考点二、呼吸作用（一）有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解2．有氧呼吸和无氧呼吸的比较类型有氧呼吸无氧呼吸必需条件氧和酶不需氧，但必须有酶催化场所细胞质基质(①阶段)线粒体(②和③阶段) 细胞质基质(①和②两阶段)物质变化能量释放产生大量能量产生少量能量特点有机物彻底分解，能量完全释放有机物没彻底分解，能量没完全释放联系①第一阶段完全相同②实质相同：分解有机物，释放能量3.过程分析(1)无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的[H]将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。
植物的生理生化与代谢调控植物作为生命体，它们的生理生化与代谢调控是维持其正常生长发育的重要基础。
本文将从植物的生理生化特征、代谢过程以及调控机制等方面进行探讨。
一、植物的生理生化特征1.1 植物细胞结构植物细胞是基本的结构单位，具有典型的细胞壁、质膜、细胞质和细胞核等组成部分。
其中，细胞壁是植物细胞的特有结构，具有保护细胞、维持细胞形态和提供机械支持等重要功能。
1.2 光合作用光合作用是植物的一个重要生理生化过程，通过该过程，植物能够将光能转化为化学能，并产生有机物质（如葡萄糖）。
光合作用主要发生在叶绿体中，其中的叶绿素是光合作用的关键组分。
1.3 呼吸作用呼吸作用是植物进行能量代谢的过程，它与动物的呼吸有所不同。
植物利用光合作用产生的有机物质，通过呼吸作用分解成二氧化碳和水，释放出能量供植物细胞使用。
二、植物的代谢过程2.1 光合作用与光能转化光合作用是植物进行能量转化的重要途径。
通过光合作用，植物能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物质，并释放出氧气。
光合作用中的光能被植物的色素吸收，进而被转化为化学能。
2.2 呼吸作用与能量消耗呼吸作用是植物进行能量代谢的关键过程。
通过呼吸作用，植物分解光合作用产生的有机物质，将其转化为二氧化碳和水，并释放出能量供植物细胞进行各种生理活动。
2.3 植物的物质代谢植物的物质代谢与植物生长发育密切相关。
从光合作用和呼吸作用中产生的有机物质可以被植物利用，以合成新的生物大分子，维持细胞结构的更新和代谢的正常进行。
三、植物代谢调控机制3.1 激素调控植物内部激素是调控植物生长发育和代谢的重要因素。
激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素等，它们通过调节基因表达、细胞分裂和伸长等方式，影响植物的代谢过程。
3.2 光调控光是影响植物生理生化与代谢的重要因素。
植物能够感受到光的强度、方向和周期等信息，并对其进行调控。
例如，植物通过调控色素合成和光合酶的活性等，实现对光合作用的调节。
高中生物必修一光合作用知识点梳理名词：1、光合作用：发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。
语句：1、光合作用的发现：①1771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。
②1864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。
③1880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。
④20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H218O和CO2，释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O，释放的是O2。
光合作用释放的氧全部来自来水。
2、叶绿体的色素：①分布：基粒片层结构的薄膜上。
②色素的种类：高等植物叶绿体含有以下四种色素。
A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色);B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，包括胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色)3、叶绿体的酶：分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。
4、光合作用的过程：①光反应阶段a、水的光解：2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成：ADP+Pi+光能─→ATP(为暗反应提供能量)②暗反应阶段：a、CO2的固定：CO2+C5→2C3b、C3化合物的还原：2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C55、光反应与暗反应的区别与联系：①场所：光反应在叶绿体基粒片层膜上，暗反应在叶绿体的基质中。
②条件：光反应需要光、叶绿素等色素、酶，暗反应需要许多有关的酶。
植物的有机物代谢-正文植物体内有机物的合成、转化和降解过程。
光合作用和呼吸作用(见植物呼吸作用)是植物代谢的两个枢纽。
通过光合作用把外界的无机物质同化为有机物质；通过呼吸作用则使已同化的有机物质被重新分解，分解过程所形成的中间产物及释放的能量为生物合成过程提供所需要的原料和能量。
植物体内有机物代谢过程中一系列复杂的生化反应由于有酶的催化才能在常温、常压、化学中性或接近中性的条件下进行。
酶催化效率高，专一性强。
不同的酶在细胞内的空间分布不同，因而在活细胞的不同部位能有不同的代谢途径,它们之间又相互联系、相互制约,保证了多种生化反应的协调。
主要有机物质的代谢包括碳水化合物、蛋白质、脂类、核酸等的代谢。
碳水化合物代谢绿色植物通过光合作用形成的碳水化合物，是细胞内各种代谢物碳架的来源。
在叶绿体内通过光合碳循环同化 CO2的初产物是丙糖磷酸。
丙糖磷酸通过叶绿体内膜中的磷酸运转器从叶绿体间质转运到细胞溶质，转化为己糖磷酸,再经蔗糖磷酸合成酶-蔗糖磷酸酶系统转化为蔗糖；或丙糖磷酸在叶绿体内转化为己糖磷酸，再通过腺苷二磷酸葡糖(ADPG)焦磷酸化酶及淀粉合成酶转化为淀粉(图1)。
一般在缺磷的条件下,叶绿体内积累的淀粉较多;而在供磷充分时，则丙糖磷酸可继续不断地从叶绿体运出，在细胞溶质内形成蔗糖。
植物在光合作用中合成淀粉或合成蔗糖也受遗传性控制。
如水稻和小麦的光合产物直接以蔗糖形式输出；而大豆和棉花的光合产物则先转化为淀粉积累在叶中，夜间淀粉降解为糖类再输出。
从叶片输出的蔗糖或淀粉降解产物通过韧皮部运到正在生长的部位（茎尖生长锥、幼叶、新根等），形成新细胞所需要的结构物质，或作为呼吸底物；同时也运到各贮藏组织形成贮藏物质。
除淀粉及蔗糖外,葡糖－1－磷酸还可经一系列转化过程形成纤维素，后者也是一种重要的多糖，它是细胞壁的主要结构物质，与纤维作物的产量和品质都有很大关系。
淀粉及蔗糖也可水解为己糖磷酸，后者通过呼吸代谢途径氧化降解，其中间产物可作为生物合成过程的原料，使碳水化合物代谢与脂肪代谢、蛋白质代谢和核酸代谢等相互联系(图2)。
414植物生理学与生物化学复习指南1. 光合作用
- 光反应过程
- Calvin循环
- C3、C4和CAM植物的光合作用
- 影响光合作用的因素
2. 呼吸作用
- 糖酵解过程
- 三羧酸循环
- 电子传递系统和氧化磷酸化
- 呼吸基质和产物
3. 植物营养
- 无机营养元素及其作用
- 矿质营养吸收和转运
- 养分缺乏症状
4. 水分关系
- 根系吸收水分
- 水分在植物体内的运输
- 蒸腾作用及其调节
5. 植物生长调节
- 生长素及其作用
- 细胞分裂素及其作用
- 乙烯及其作用
- 其他植物激素
6. 植物发育
- 种子萌发
- 营养生长和生殖生长
- 花期调节
- 果实发育
7. 植物代谢
- 碳水化合物代谢
- 脂质代谢
- 氮代谢
- 次生代谢产物
8. 植物遗传与生物技术
- 遗传定律
- 基因表达调控
- 植物转基因技术
- 植物组织培养技术
以上是414植物生理学与生物化学复习指南的主要内容概述。
每个
部分都包含了该领域的关键概念和知识点,可以作为复习的重点。
在复习过程中,还需要结合课本、参考资料和笔记进行深入学习和理解。
训练2 植物的光合作用与呼吸作用一．选择题（共6小题）1．如图是绿色植物生理活动示意图，下列说法正确的是（）A．若a 表示二氧化碳，b 表示氧气，植物的所有细胞都能完成这项生理作用B．若a 表示氧气，b 表示二氧化碳，它们都是通过气孔进出叶片的C．若c 表示水分，则它在植物体内上升的动力主要来自呼吸作用D．若d 表示有机物，则它通过木质部的导管向下运输2．为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如图所示。
下列叙述，不正确的是（）A．影响光合作用的因素光照强度和土壤含水量B．D点比B点CO2吸收量高原因是光照强度大C．实验结果表明，在他40%﹣60% 土壤含水量为条件下施肥效果明显D．制约C点时光合作用强度的因素主要是土壤含水量3．下列有关描述中错误的是（）A．由图1可知，当光照强度为c时，植物光合作用强度等于呼吸作用强度B．由图2可知，具有抗药性害虫所占的百分比b点比a点大C．由图3可知，若该酶在a点所对应的pH值时活性最强D．由图4可知，果蔬储藏室内的氧气调整到c点时的效果比b点好4．下列对图中各曲线的分析，正确的是（）A．图甲表示在透明的密闭温室里，水稻种子从萌发到长成幼苗过程中氧气含量的变化，第10﹣20天之间，氧气浓度增加是因为幼苗不进行呼吸作用B．图乙是密闭蔬菜大棚内一天中某气体的含量变化曲线，可判断该气体是二氧化碳C．图丙表示光照强度、二氧化碳浓度对光合作用度的影响。
根据a、c点光合作用强度的差异可知，增加光照强度有利于提高农作物产量D．图丁12时绿色植物在夏季晴天高温时光合作用强度减弱是因为气孔部分关闭5．图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图，图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线，图丙表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图（单位：mg/h），A、B点对应时刻分别为点6时和19时，下列描述错误的是（）A．乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度B．丙图中24小时内不进行光合作用的时段是0～5时和20～24时C．丙图中光合作用速率最高时，每小时利用CO2的量是56gD．丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg，假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O2总量大于300mg6．图为绿色物植的叶片进行某生理活动的示意图，下列叙述错误的是（）A ．根吸收的水分向上运输的主要动力是来自叶片的蒸腾作用B ．在白天光照条件下，叶片进行光合作用大于呼吸作用时，b 为二氧化碳C ．水在植物体内沿着根中导管→茎中导管→叶中导管的路径运输D ．绿色植物制造有机物，有机物储存的能量最终来源于阳光二．多选题（共2小题）7．研究物质的变化时可使用具有放射性的18O 作为“示踪原子”。
