光合作用呼吸作用(1)
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植物的光合作用与呼吸作用光合作用和呼吸作用的相互关系植物的光合作用与呼吸作用光合作用和呼吸作用之间存在着密切的相互关系。
光合作用是指植物通过叶绿素等光合色素吸收太阳能,将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。
而呼吸作用是指植物为了获取能量,将葡萄糖分解为二氧化碳和水,并释放出能量的过程。
光合作用和呼吸作用在能量的流动以及物质的循环上起着不可或缺的作用。
首先,光合作用是植物能量的来源。
通过光合作用,植物将太阳能转化为化学能,储存在葡萄糖中,并用于植物生长、代谢和繁殖等各种生命活动。
而呼吸作用则是利用光合作用所产生的葡萄糖,将其分解为能量和二氧化碳。
这样,植物通过光合作用和呼吸作用的相互作用来实现能量的转化和利用。
其次,光合作用和呼吸作用在碳循环上起着重要的作用。
光合作用消耗二氧化碳,释放出氧气,这种氧气直接供给呼吸作用所需。
而呼吸作用则产生二氧化碳,供给光合作用所需。
这种相互依存的关系使得植物能够将二氧化碳和氧气的浓度保持在一个稳定的状态,维持生态平衡。
同时,植物通过光合作用吸收的二氧化碳还可以减少大气中的温室气体,起到缓解全球变暖的作用。
最后,光合作用和呼吸作用的速率受到许多因素的影响。
光照、温度、水分和养分等环境条件都会对光合作用和呼吸作用的进行产生影响。
正常情况下,光合作用的速率大于呼吸作用的速率,使植物能够维持生长和繁殖所需的能量供应。
然而,当光照不足或温度过低时,光合作用的速率会下降,而呼吸作用的速率则相对增加。
这时,植物可能无法满足自身的能量需求,从而影响其正常生长。
总之,植物的光合作用和呼吸作用之间存在着紧密的相互关系。
光合作用提供植物所需的能量和建造材料,同时通过消耗二氧化碳和释放氧气来维持生态平衡。
呼吸作用则利用光合作用所产生的葡萄糖,释放出能量,并产生二氧化碳供给光合作用。
这种相互作用使得植物能够适应不同环境条件,并维持其生存和繁衍的正常功能。
高中生物呼吸作用和光合作用知识点
高中生物呼吸作用和光合作用知识点
一、呼吸作用:
1、呼吸作用是指生物体维持正常的代谢过程中消耗氧、产生二氧化碳的一种作用。
2、呼吸作用的主要过程包括氧合作用、氧化还原反应和三碳(糖)酸循环。
3、氧合作用是指生物体在细胞内将氧与有机物的氢结合,产生水和活性碳酸根,放出能量的一种生物反应。
4、氧化还原反应是指在细胞内氧化有机物,消耗氧,释放能量的一种生物反应。
5、三碳酸循环是指在呼吸中水分子拆分,产生二氧化碳,消耗多种烃、酮和醛,放出能量的一种生物反应。
二、光合作用:
1、光合作用是指植物在光照作用下,将水分子拆分,同时将二氧化碳和水转化为有机物,释放出能量的一种重要生物作用。
2、光合作用的主要过程包括光捕猎反应,光补充反应,光水分解反应以及光照脱碳反应四个步骤。
3、光捕猎反应是指植物质细胞内的光合系统将外界的光能转换成生物的化学能的一种反应。
4、光补充反应是指植物利用光捕猎反应获得的光能,运用ATP 和NADPH将二氧化碳合成为有机物的一种反应。
5、光水分解反应是指植物利用光能将水分子拆分成氢和氧的一种反应。
6、光照脱碳反应是指植物利用光能把光合作用脱离反应和光补充反应产生的有机物,放出大量能量的一种反应。
完整版光合作用和呼吸作用知识点总结光合作用和呼吸作用是自然界中两个重要的生物化学过程。
光合作用是指植物通过光能将二氧化碳和水转化成有机物质,并释放出氧气的过程。
呼吸作用是指将有机物与氧气反应生成能量、二氧化碳和水的过程。
以下是对光合作用和呼吸作用的详细知识点总结:光合作用:1.光合作用发生在植物的叶绿体中的叶绿体膜上,主要包括光合光反应和暗反应两个阶段。
2.光合光反应是指在叶绿体的光合膜中,通过光能激发叶绿体色素分子,产生高能电子和氧气。
其中,光合色素主要有叶绿素a和叶绿素b。
3.光合光反应主要包括光能捕获、光化学传递和光合电子传递三个过程。
光能捕获是指光合色素分子吸收光能,激发电子跃迁到高能态。
光化学传递是指激发电子通过传递分子链,最终被载体分子接受。
光合电子传递是指高能电子在电子传递链上传递,最终用于合成有机物和生成ATP。
4.暗反应是指在光合作用中,光能转化成化学能,通过一系列酶催化的反应将二氧化碳转化成有机物质。
暗反应主要包括碳同化和C3和C4途径两个过程。
碳同化是指在植物叶片的叶绿体中,通过碳酸化作用将二氧化碳转化成碳水化合物。
C3和C4途径是植物通过不同的途径将二氧化碳转化成有机物质。
呼吸作用:1.呼吸作用是通过氧气氧化有机物质,释放出能量并生成二氧化碳和水的过程。
2.有氧呼吸是指在有氧条件下进行的呼吸作用,主要分为糖类有氧呼吸和脂类有氧呼吸。
糖类有氧呼吸是指糖类被氧化分解生成二氧化碳和水,并释放出能量。
脂类有氧呼吸是指脂类被氧化分解生成二氧化碳和水,并释放出更多的能量。
3.无氧呼吸是指在无氧条件下进行的呼吸作用,主要分为乳酸发酵和酒精发酵。
乳酸发酵是指在无氧条件下,糖类被氧化成乳酸。
酒精发酵是指在无氧条件下,糖类被氧化成乙醇和二氧化碳。
4.呼吸作用主要发生在细胞的线粒体中,包括三个步骤:糖分解、三羧酸循环和呼吸链。
糖分解是指糖类被分解成丙酮酸,进而通过三羧酸循环生成能量分子ATP。
光合作用与呼吸作用的能量转换光合作用与呼吸作用是生物体内两个关键的代谢过程,它们在能量的转换中起着相反的作用。
光合作用是指植物和某些微生物能够利用光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。
而呼吸作用则是指植物和动物通过氧气氧化有机物质,使能量得以释放出来并用于细胞活动的过程。
本文将详细探讨光合作用与呼吸作用之间的能量转换关系。
一、光合作用的能量转换过程光合作用是一个复杂的生化过程,其主要分为光能捕获、光化学反应和碳固定三个阶段。
首先是光能捕获阶段,叶绿素是光合作用中的重要色素,能够吸收太阳光中的能量。
当叶绿素吸收到光子时,光能就被转化为激发态的电子。
这些电子随后被传递给光化学反应中的反应中心,转化为高能化合物。
接下来是光化学反应阶段,光能转化为高能化合物的过程。
通过光合作用中的一系列反应,电子被激发并转移到较高能级的分子中。
这些高能分子最终被用来合成三磷酸腺苷(ATP)和还原型辅酶NADPH。
ATP和NADPH是细胞中的能量和还原力的主要载体。
最后是碳固定阶段,也就是光合作用的最终阶段。
在这个阶段,通过一系列复杂的生化反应,二氧化碳被固定,并利用ATP和NADPH的能量,参与合成葡萄糖等有机物质。
这个过程中,光合作用将太阳能转化为化学能。
总结起来,光合作用是一种利用光能将二氧化碳和水转化为化学能的过程。
通过光化学反应和碳固定阶段,光合作用将太阳能转化为ATP和NADPH,为细胞提供能量和还原力,同时合成有机物质。
二、呼吸作用的能量转换过程呼吸作用是生物体内的一种氧化代谢过程,通过有机物质与氧气反应,将化学能转化为ATP,并释放出二氧化碳和水。
呼吸作用可以分为三个阶段:糖解、Krebs循环和氧化磷酸化。
首先是糖解阶段,也称为糖分解。
在这个阶段,葡萄糖被分解成两份的三碳糖(酸性的丙酮酸)以及NADH和一些ATP。
这个过程是在细胞质中进行的。
其次是Krebs循环,也称为三羧酸循环。
此阶段中,三碳糖被氧化,产生一些ATP、NADH和FADH2,同时也释放出一些CO2。
光合作用和呼吸作用的方程式
1.光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程.用式子表示:二氧化碳+水光能叶绿体有机物(储存能量)+氧气.其中光合作用原料:二氧化碳、水;条件:光能;场所:叶绿体;产物:有机物、氧气.
2.植物细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做植物的呼吸作用.呼吸作用主要是在线粒体内进行的.用式子表示:有机物(储存能量)+氧气二氧化碳+水+能量.(1)二氧化碳+水光能叶绿体有机物(储存能量)+氧气;(2)有机物(储存能量)+氧气二氧化碳+水+能量.。
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。
重难点01 光合作用与呼吸作用(一)(建议用时:30分钟)【命题趋势】光合作用与呼吸作用是高中教材较详细介绍的两个细胞生理活动,课程标准和考试说明都对这两个代谢过程的学生掌握程度做了明确的要求,要在理解的基础上,能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、推理、判断和评价。
因此该部分历来是高考的热点重点和难点,一道跑不了的非选择题大题和若干选择题。
其中又以光合作用的考查内容更多样,包括叶绿体结构成分、光合作用基本过程、探究影响光合作用速率的环境因素为背景设计的实验,分析光合作用与呼吸作用对环境中气体含量变化的影响等。
【满分技巧】1.熟练掌握光合作用和有氧呼吸的基本过程,通过抓住物质变化和能量变化来分析各种简略或详细的图解。
(反应场所可以变,物质能量变化不会变)2.深入认识光合作用和细胞呼吸总反应式,了解反应式所体现的对光合作用及呼吸作用有影响的各个因素,理清因果关系,避免“懂得却说不清”的尴尬。
3.学会读图、读表,练习用语言描述图、表的含义,明确题干所给的信息。
【必备知识】1.光合色素的含量和功能;叶绿体的结构、线粒体的结构,以及发生在各个结构中的反应过程(图解描述)2.光合作用和细胞呼吸的总反应式(以葡萄糖为产物或反应物,包括有氧呼吸和无氧呼吸),描述各个反应式中各个部分对反应结果的影响(包括反应物、能量来源去路、反应条件等)。
3.从生物整体的角度认识不同生理过程,认识光合作用与呼吸作用在物质变化和能量变化上的联系。
例如:C元素的转移:能量转换过程:【限时检测】1.(2019全国卷Ⅰ·3)将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中,一段时间后植株达到40 g,其增加的质量来自于A.水、矿质元素和空气B.光、矿质元素和水C.水、矿质元素和土壤D.光、矿质元素和空气2.(2019全国卷III·4)若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。
那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为A.有机物总量减少,呼吸强度增强B.有机物总量增加,呼吸强度增强C.有机物总量减少,呼吸强度减弱D.有机物总量增加,呼吸强度减弱3.(2019全国卷II·2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。
2015高三生物调研考前复习必修一-----光合作用和呼吸作用(一)一、【主干基础知识回顾】细胞呼吸与光合作用的过程1、填写下图:图1(1)__________(2)__________ (3)__________ (4)____________ (5)____________ _(6)__________ (7)__________ (8)__________ (9)___________ (10)____________ (11)_________ (12)_________ (13)_________ (14)__________ (15)_____________(16)_________ (17)_________ (18)_________ (19)__________ (20)_____________ (21)_________ 22)_________(23)_________24)_________ (26)_______________ 2、光合作用光反应与暗反应的区别与联系光合作用与呼吸作用的联系光反应为暗反应提供光反应的能量转换:暗反应的能量转换呼吸作用的能量转换:光合作用的总反应式并标出各元素的去向:写出有氧呼吸的总反应式,并标出各种元素的来源和去路酵母菌进行细胞呼吸的总反应式:马铃薯的块茎进行细胞呼吸的总反应式:人剧烈运动时骨骼肌细胞进行细胞呼吸的反应式:几种特殊生物的呼吸方式:乳酸菌可用于果酒可用于醋酸菌:可用于哺乳动物成熟红细胞:硝化细菌:3、ATP 、ADP 的相互转化二、练习. 1、(天津卷).下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。
下列叙述正确的是A.过程①只在线粒体中进行,过程②只在叶绿体中进行B.过程①产生的能量全部储存在ATP 中C.过程②产生的(CH 2O )中的氧全部来自H 2OD.过程①和②中均能产生[H],二者还原的物质不同2、(课标Ⅱ卷).关于光合作用和呼吸作用的叙述,错误的是A .磷酸是光反应中合成ATP 所需的反应物B .光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与C .人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供D .病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量 3(海南卷).关于小麦光合作用的叙述,错误的是 ( )A .类囊体上产生的ATP 可用于暗反应B .夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高C .进入叶绿体的CO2不能被NADPH 直接还原D .净光合速率为长期零时会导致幼苗停止生长4(双选). 图甲表示小麦叶肉细胞在光照强度分别为a 、b 、c 、d 时,单位时间内CO 2释放量(mg •cm -2•h -1)和O2产生总量(mg •cm -2•h -1)的变化。
图乙表示小麦叶肉细胞光合作用速率与光照强度的关系。
下列叙述错误的是 ( )A.图甲中光照强度为c 时,光合作用强度=呼吸作用强度B.根据图甲可知图乙中a 点的值是6 mg •cm -2•h -1C.图乙中限制c 点光合作用速率的环境因素主要是CO 2浓度、光照强度D.若将空气中的CO 2浓度降低,则图乙中b 点向左移动,X 点向右移动 5、下图示玉米光合作用的过程。
据图回答:(1)[H]由 细胞的叶绿体提供,它来自光合作用的 阶段。
(2)能固定CO 2的物质有 。
PEP 酶与CO 2的亲和力是Rubisco 酶的60倍,而马铃薯没有C 4生成这一途径,则玉米和马铃薯在炎热夏天的中午,两种植物细胞内C 3含量的变化及差异是 。
(3)要探明CO 2中的碳在光合作用中的转化过程,采用的方法是 。
(4)施有机肥能有效促进玉米生长,其原理是。
(5)玉米有氧呼吸过程中也有丙酮酸的产生,该物质可在 被彻底分解。
(6)有科学家拟利用植物体细胞杂交技术培育“玉米-马铃薯”,可用 作为诱导剂来诱导细胞融合。
6.右图是某生物细胞有关代谢过程示意图(图中数字代表物质,a 、b 代表细胞结构),请回答:(1)与根尖分生区细胞相比,该细胞在结构上 的主要特点是 。
(2)④是 ,在 的情况下,转移到[ ] 中彻底分解。
其中,CO 2产生于第 阶段。
(3)农业生产中,常采用疏松土壤的措施,目的是(4)在高温干旱的环境里,绿色植物光合作用的速率下降,主要原因是。
影响植物光合作用的生态因素除图中给出的信息外,主要还有 。
(5)若用仪器检测该细胞释放的CO 2与吸收的CO 2的量相等时,对此最合理的解释是 。
(6)如果将植物种在温室中,写出几种提高植物产量的措施(环境因素):①________________________________ ②___________________________________ ③_______ ______________________ ④_________________ ____________叶肉细胞的叶绿体维管束鞘细胞的叶绿体(没有类囊体,有Rubisco 酶)CO 24 (丙酮酸7.为了提高屋顶植物的生态效益,有人做了相关实验,绘出下列四图。
请回答有关的问题。
(1)图甲中 a 物质的形成过程中,位于叶绿体的的类囊体膜上的叶绿素主要吸收。
光反应过程产生的O2进入相邻细胞并被利用,至少经过_ 层生物膜结构。
(2)图乙表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速度与光照强度和温度的关系。
在温度为10℃时,光照强度大于千勒克司后,该植株光合速度不再随光照强度增加而增加。
当温度为20℃时,光照强度由4千勒克司瞬时上升至12千勒克司,此刻该植株叶绿体内C5化合物(RuBP)的含量将。
当温度为30℃、光照强度小于12千勒克司时,限制该植株光合速度的因素是。
如果当温度为30℃、光照强度大于12千勒克司时,若要进一步提高光合作用速率,可采取的措施是_______ _。
(3)在植物的无土培养液中加入H182O,在温室大棚的CO2中检测到放射性的18O,写出其中的图解如在温室大棚的O2中检测到放射性的18O,这是因为水参与了____________________过程。
(3)图丙表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的关系图,在a、b、c、d四浓度中,最适合该植物器官储藏的氧浓度是;参考答案 1D 2C 3 B 4 CD 5.(16分,除特殊说明外每空2分)(1)叶肉光反应(2)PEP/磷酸烯醇式丙酮酸、C5(1个1分,有错不得分)都减少(1分),后者降幅更大(1分)(3)同位素标记法/同位素示踪法(4)有机肥经微生物分解(1分)可为光合作用提供CO2和矿质元素/无机盐(1分)(5)线粒体基质(答线粒体得1分,答基质不得分)(6)PEG/聚乙二醇6.(1)具有大液泡和叶绿体(2)丙酮酸有氧 [b]线粒体二(3)增加土壤中的氧气,提高细胞中的有氧呼吸(1分)产生更多的ATP(1分),促进根对无机盐的吸收(1分)。
[⑤]ATP (4)高温干旱时部分气孔关闭,从空气中吸收的CO2会减少温度(5)增加二氧化碳浓度(②保持昼夜温差(白天适当升温晚上适当降温)③增强光照④合理施肥7.(1)红光和蓝紫光 6(2)4)升高(或增加)光照强度适当增大二氧化碳浓度(3)光反应(4)c 58.下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。
图中①~⑤表示反应过程,A ~L 表示细胞代谢过程中的相关物质,a 、b 、c 表示细胞的相关结构。
请据图作答:(1)反应过程①的场所是 ;反应过程⑤的场所是 ,此过程中物质[H]来自于 __ _________(细胞结构名称)。
(2)在环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时,单位时间内D ~L 各物质中产生量与消耗量相等的有 (图示字母表示)。
(3)在适宜光照条件下,叶肉细胞的叶绿体中磷酸含量最高的部位是_____ _。
(4)将该细胞置于密封且其他适宜的条件下,测得 细胞CO 2浓度的变化情况如图(2),分析图中曲线 可知: ___ 段表明光合作用强度大于 呼吸作用强度。
其中BC 段较AB 段CO 2浓度增 加减慢,是因为 。
(5)紫外线为高能量光线,在生物体内易激 发超氧化物的形成,致使脂质氧化而破坏其功能。
据此分析,植物短暂暴露在高紫外线条件下,光合作用立即明显受到抑制的原因主要是 。
(6).某研究性学习小组的同学将两株长势、叶面积等完全相同的同种植物放在甲、乙两种玻璃容器内,使之处于气密状态,甲玻璃容器无色透明,乙玻璃容器用黑纸罩住。
实验处在适宜温度的暗室中,并从距玻璃0.3 M 处用不同功率的灯泡分别给予光照1 H 。
其间用仪器记录了该容器内氧气浓度的变化(浓度单位为G/M 3·H ),结果如下。
请据表① 甲容器在光照25 W 时产生氧气量________G/M ·H 。
②如果每天光照12 H,当光照强度___________ W 时,此植物才能正常生长发育。
(7)、选用A 、B 两种植物进行光合作用的探究实验,测定A 、B 植物在不同条件下单位时间内26题图(2)①在阳光不充足的地区,大棚种植A、B两种植物时,光照将最可能成为限制植物正常生长的主要因素。
②分析上表数据可以看出,处于灯泡功率为200W、CO2浓度为0.03%条件下的A植物,采取措施能显著提高光合作用强度。
③A植物在CO2浓度为0.1%时,若将灯泡功率由300W再逐渐增大至400W,请预测O2释放量的变化趋势是。
例1.(1)类囊体薄膜线粒体内膜细胞质基质和线粒体基质(2)G=I、D=K (3)(叶绿体)基质(4)DH 低温降低了酶的活性,使植物呼吸作用减弱(5)类囊体膜受到破坏(6)①8②大于45(或:>45)(7)①B ②增大CO2浓度③保持相对稳定。