细胞呼吸与光合作用
高中生物知识点总结光合作用和细胞呼吸
高中生物知识点总结光合作用和细胞呼吸高中生物知识点总结:光合作用和细胞呼吸在生物学中,光合作用和细胞呼吸是两个重要的生命过程。
光合作用是指植物将光能转化为化学能,通过合成有机物来维持生命活动;而细胞呼吸则是指细胞内有机物被氧化分解,同时释放能量。
一、光合作用光合作用是指光能转化为化学能,并且通过合成有机物质的过程。
这个过程通常发生在植物和一些原生生物的叶绿体中。
光合作用是维持地球上生物生存的重要过程之一。
1. 光合作用的公式光合作用的主要公式如下:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2这个公式表示,在光合作用中,光能被捕获后,二氧化碳和水通过一系列的酶催化反应,生成葡萄糖和氧气。
2. 光合作用的过程光合作用可分为光能捕获、光化学反应和暗反应三个过程:(1)光能捕获:光合作用一开始就是光能的捕获过程,光能被叶绿素等光合色素吸收。
(2)光化学反应:捕获到的光能被传递给反应中心,进而激发电子,从而开始一系列的光化学反应。
(3)暗反应:在光化学反应中,通过ATP和NADPH等能源分子提供的能量,将二氧化碳还原为有机物质(通常是葡萄糖)的过程。
3. 光合作用的条件光合作用是依赖于一定的条件才能进行的,主要有以下几个方面:(1)光照:光合作用需要光的能量,因此光照是光合作用进行的基本条件。
(2)温度:适宜的温度有利于光合作用的进行,其中20-30摄氏度是最适合的温度范围。
(3)二氧化碳浓度:光合作用需要二氧化碳作为原料,因此较高的二氧化碳浓度有利于光合作用的进行。
二、细胞呼吸细胞呼吸是指在细胞内将有机物氧化分解为二氧化碳和水,并通过这个过程释放能量的过程。
细胞呼吸在生物体的新陈代谢和能量供应中起着重要的作用。
1. 细胞呼吸的公式细胞呼吸的主要公式如下:C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量这个公式表示,在细胞呼吸过程中,葡萄糖和氧气通过一系列的反应,被分解为二氧化碳、水和能量。
初中生物知识点解析细胞的能量转换
初中生物知识点解析细胞的能量转换细胞是组成生物体的基本单位,它们通过各种生物化学反应来转换和利用能量。
细胞内的能量转换主要涉及到细胞呼吸和光合作用两个过程。
一、细胞呼吸细胞呼吸是细胞内产生能量的过程,它通过将有机物质(如葡萄糖)分解为二氧化碳和水释放出能量。
细胞呼吸可被分为三个阶段:糖解、解压和氧化磷酸化。
1. 糖解阶段:糖类物质在胞质中经过一系列酶催化的反应分解成糖酵解产物。
其中最常见的糖酵解产物是丙酮酸和磷酸甘油酸。
2. 解压阶段:丙酮酸进入线粒体,并在线粒体内发生一系列的反应,最终生成丙酮酸脱羧酶能够利用的物质——辅酶A。
磷酸甘油酸也进入线粒体,分解为乙醛和二磷酸甘油。
3. 氧化磷酸化阶段:辅酶A进入Krebs循环(或称三羧酸循环),在此过程中进一步氧化,生成能够供细胞利用的能量(ATP)、二氧化碳和水。
ATP是细胞内的能量分子,它可以提供给细胞进行各种生物活动。
二、光合作用光合作用是植物细胞中的过程,通过光能转化为化学能。
光合作用主要发生在叶绿体内,包括光能捕获、光化学反应和暗反应三个阶段。
1. 光能捕获:叶绿体内的叶绿素能够吸收太阳光中的能量,光能激发叶绿素中电子的跃迁。
激发后的电子通过电子传递链传递至反应中心。
2. 光化学反应:在反应中心中,激发后的电子与光化学反应中心上的另一个电子结合,形成高能态的电子对。
接着,这对电子进一步传递至光化学反应链中。
3. 暗反应:光合作用的最后一个阶段是暗反应,也被称为Calvin循环。
在暗反应中,二氧化碳利用ATP和NADPH还原,产生出葡萄糖。
综上所述,细胞的能量转换主要涉及到细胞呼吸和光合作用两个过程。
细胞呼吸将有机物质分解为二氧化碳和水,释放出能量,而光合作用则将光能转化为化学能,通过暗反应生成葡萄糖。
这些过程为细胞提供了所需的能量,使细胞能够进行各种生物活动。
细胞呼吸与光合作用
细胞呼吸与光合作用细胞呼吸与光合作用是生物学中重要的两个过程,负责维持生物体的能量供应和环境气体平衡。
细胞呼吸将有机物质转化为ATP(三磷酸腺苷),提供给细胞进行各项生物活动;光合作用则利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质,同时释放出氧气。
本文将分别探讨细胞呼吸和光合作用的基本原理及其在生物体中的重要性。
一、细胞呼吸细胞呼吸是一系列生化反应过程,通过将有机物质(主要是葡萄糖)氧化分解为二氧化碳和水,生成能量。
细胞呼吸主要发生在细胞的线粒体内,包括三个主要步骤:糖解、Krebs循环和呼吸链。
1. 糖解:糖分子在胞质中被分解成两个三碳分子的丙酮酸,再经过一系列反应生成二磷酸腺苷(ADP)和磷酸根(Pi)的反应,产生ATP和尼酸腺嘌呤二核苷酸(NADH)。
2. Krebs循环:丙酮酸经过进一步的分解,释放出二氧化碳和氢原子,生成进一步的ATP和NADH。
3. 呼吸链:NADH和另一种辅酶FADH2通过一系列蛋白质复合物,在线粒体内的内膜上依次释放出氢离子和电子,最终与氧气结合生成水,同时释放出能量,该能量用于通过细胞膜上的ATP合酶酶解离ADP和Pi合成ATP。
细胞呼吸过程中最终生成的ATP是维持细胞生命活动的重要能源。
此外,细胞呼吸还是调节细胞内的氧分压和二氧化碳分压的主要方式之一,参与了维持动态的呼吸代谢平衡。
二、光合作用光合作用是植物、藻类和一些细菌中利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质并释放出氧气的过程。
光合作用主要发生在植物叶绿体中的叶绿体膜系统中,主要包括光反应和暗反应两个阶段。
1. 光反应:光反应发生在光合色素存在的腺苷二磷酸酰基(ADP)和磷酸根(Pi)参与的过程中,接收到太阳能的光合色素产生高能态的电子,光合色素释放出的电子参与到一系列电子传递链反应中,逐渐转移到特定电子接受体上,最终生成ATP和还原型辅酶NADPH。
2. 暗反应:又称为Calvin循环,暗反应发生在叶绿体基质中没有光的存在下,利用光反应产生的ATP和NADPH,经过多次酶催化反应,将二氧化碳和水转化为三碳糖物质葡萄糖,并同时生成ADP和磷酸根(Pi),完成能量和物质的转化。
光合作用与细胞呼吸的关系
代谢特点 只进行细胞呼吸,不 进行光合作用 光照情况 代谢特点
弱光 细胞呼吸速 率大于实际 光合速率
图 示
气体交换
(二)以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
Ⅰ—不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
图示
气体交换特征
从外界吸收 O
细胞呼吸速率大于光 合作用速率
(二)以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系
Ⅰ—不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
情况光照情况代谢特点 代谢特点
只进行细胞 呼吸,不进 黑暗 只进行细胞呼吸,不 行光合作用
图 示 图示
气体交换特 气体交换特征
呼吸所需O2 全部从外界 吸收,产生 从外界吸收 CO2全部释 放到外界
暗
进行光合作用
光合速率与呼吸速率的测定实验探究
(1)曲线分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸, 细胞内的代谢特点如图2所示,释放的CO2量可表示此时细胞
1、呼吸速率的测定(如图)
①用NaOH溶液,以吸收植物
呼吸作用释放的CO2。
②植物呼吸作用的指标:植物呼吸作用 吸收氧气,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收 ,使容器内气体压强减小,毛细管内的 水滴左移。单位时间内液滴左移的体积
合作用速率
光照情况
代谢特点
图示
植物与外界 换,即没有 吸收 气体交换特征
光合速率大 时进行光合作用和 于细胞呼吸 强光 速率 胞呼吸,且光合作
速率大于细胞呼吸 速率
植物光合作用所 植物光合作 消耗的 CO2量: 呼吸产生的+外 CO2: N=N 界吸收的 植物光合作用所 产生的O2量:呼 吸消耗的+释放 到外界的
光合作用与细胞呼吸的联系
生物高频考点13:光合作用和细胞呼吸的能量转化
2.光合作用与呼吸作用的联系
(1)物质转化关系: 暗反应 呼吸Ⅰ 呼吸Ⅱ C:CO2―——→(CH2O)―——→C3H4O3―——→CO2 光反应 呼吸Ⅲ O:H2O―——→O2―——→H2O 光反应 暗反应 呼吸Ⅰ、Ⅱ 呼吸Ⅲ H:H2O ——→ [H] ——→ (CH2O) —-----→ [H]——--→H2O (2)能量转化关系: 光反应 暗反应 光能 ——→ ATP 中活跃化学能―——→(CH2O)
光合作用 ATP
有氧呼吸第一、二、三阶段均 产生, 其中第三阶段产生最多, 有氧呼吸、 无氧呼吸 直接用于各项生命活动 能量来自有机物的分解;无氧 呼吸第一阶段
热能 细胞呼吸 ―——―→ ATP中活跃化学能→各项生命活动
3.光合作用与细胞呼吸的关系图示
4.细胞内[H]、ATP 来源、去路的比较
项目 光合作用 [H] 来源 光反应中水的光解 去路 作为暗反应阶段的还原剂,用 于还原 C3 合成有机物等
有氧呼吸用于第三阶段还原氧 有氧呼吸第一阶段、第二阶段 气产生水, 同时释放大量能量; 有氧呼吸、 无氧呼吸 及无氧呼吸第一阶段产生 无氧呼吸用于第二阶段还原丙 酮酸生成相应产物 在光反应阶段合成 ATP,其合 用于暗反应阶段 C3 的还原, 并 成所需能量来自色素吸收转化 以稳定的化学能形式贮存在有 的太阳能 机物中
光合作的比较
项目 物质变化 能量变化 实质 场所 条件 光合作用 合成 无机物――→有机物 光能―→化学能(储能) 合成有机物,储存能量 叶绿体 只在光下进行 有氧呼吸 分解 有机物――→无机物 化学能―→ATP 中活跃的化学能、热能(放能) 分解有机物、释放能量,供细胞利用 活细胞(主要在线粒体) 有光、无光都能进行
简述光合作用与呼吸作用的关系
简述光合作用与呼吸作用的关系光合作用的实质是把水和二氧化碳等无机物,转变成葡萄糖,储存在有机物中。
呼吸作用的实质是把葡萄糖氧化分解,释放出二氧化碳和水,同时释放出能量。
二者的区别是:一个是将食物中的有机物分解成二氧化碳和水,同时产生ATP;另一个是将葡萄糖转变成二氧化碳和水,同时释放出能量。
它们又是密切相关的。
光合作用的原料是水、二氧化碳和有机物,而呼吸作用的原料是有机物和氧气。
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着能量的有机物,并且释放出氧气。
光合作用释放的氧气多,呼吸作用释放的二氧化碳多。
呼吸作用吸收的氧气多,释放出的二氧化碳少。
可见,植物的光合作用强,产生的有机物就多,释放出的氧气也多。
反之,呼吸作用强,消耗的有机物就多,释放出的氧气也少。
可见光线能够使水、二氧化碳和有机物结合起来形成淀粉,储存能量。
同时植物细胞中的叶绿体能够把光能转变成化学能。
所以,只要有阳光,植物就能进行光合作用,合成有机物,释放氧气,用来给自己制造食物。
反之,植物不能进行光合作用,只能靠消耗有机物中的能量来维持生命活动。
光合作用是指绿色植物利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如葡萄糖),并释放出氧气的过程。
呼吸作用是指绿色植物利用氧气,把葡萄糖分解成二氧化碳和水,并且把储存着能量的有机物,如淀粉、脂肪和蛋白质等,分解成二氧化碳和水,并且释放出能量的过程。
光合作用与呼吸作用都属于细胞呼吸作用。
细胞呼吸作用是生物界普遍存在的一种生理现象,所有活细胞都要进行细胞呼吸作用。
植物进行光合作用的条件是二氧化碳和水,其他两项是光照和温度。
呼吸作用与光合作用都是通过光合作用中间产物的积累(淀粉)来完成的。
二者在遗传和变异上都有着紧密联系。
光合作用为呼吸作用提供原料,呼吸作用为光合作用提供能量。
但二者的不同点也是很明显的:光合作用是通过叶绿体,呼吸作用是通过线粒体。
光合作用吸收的光能主要用于合成有机物;呼吸作用吸收的光能主要用于细胞内的有机物的分解和能量的释放。
光合作用与细胞呼吸的关系
光合作用有氧呼吸物质变化无机物――→合成有机物 有机物――→分解无机物能量变化 光能→化学能(储能) 化学能→ATP 中活跃的化学能、热能(放能)实质 合成有机物,储存能量分解有机物、释放能量、供细胞利用场所 叶绿体 活细胞(主要在线粒体) 条件 只在光下进行 有光、无光都能进行 (1)物质方面:C :CO 2――→暗反应(CH 2O)――→呼吸ⅠC 3H 4O 3――→呼吸ⅡCO 2O :H 2O ――→光反应O 2――→呼吸ⅢH 2OH :H 2O ――→光反应[H]――→暗反应(CH 2O)――→呼吸Ⅰ、Ⅱ[H]――→呼吸ⅢH 2O (2)能量方面:光能――→光反应ATP 中活跃的化学能――→暗反应(CH 2O) ――→细胞呼吸⎩⎨⎧热能ATP 中活跃的化学能→各项生命活动3.光合作用与细胞呼吸的关系图示(1)光合作用只有植物的绿色细胞和光合细菌能进行,细胞呼吸则是所有的活细胞都能进行。
(2)光合作用中光反应产生的ATP只供暗反应利用,而细胞呼吸产生的ATP可供各项生命活动利用。
(3)光合作用的光反应中产生的[H]来自水的光解,用于暗反应中C3的还原以生成(CH2O);有氧呼吸中产生的[H]来自第一、二阶段有机物的氧化,用于第三阶段与O2结合生成H2O,并产生大量的ATP。
角度一 以物质转化示意图为载体,考查光合作用与细胞呼吸的关系 1.(2014·天津高考)如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解析:选D 过程①②分别表示有氧呼吸和光合作用。
若题中所述细胞为真核细胞,则过程①进行的场所是细胞质基质和线粒体,过程②只发生在叶绿体中;若题中所述细胞为原核细胞,则过程①②均发生在细胞质中,A 错误;过程①通过有氧呼吸氧化分解有机物释放的能量大部分以热能的形式散失,只有小部分储存在ATP 中,B 错误;过程②产生的(CH 2O)中的氧全部来自CO 2,而不是H 2O ,C 错误;过程①通过光反应产生的[H],用于暗反应还原C 3,而有氧呼吸第一、二阶段产生的[H],用于第三阶段还原O 2,生成H 2O ,因此二者还原的物质不同,D 正确。
光合作用和细胞呼吸比较及影响光合速率的因素
光合作用和细胞呼吸比较及影响光合速率的因素光合作用和细胞呼吸都是发生在细胞内的重要生物化学过程。
光合作用是绿色植物和一些原核生物中的一个关键过程,它将太阳能转化为化学能,并产生氧气和有机物质。
细胞呼吸则是细胞释放能量的过程,通过氧化有机物质产生ATP,并释放二氧化碳和水。
1.作用类型:光合作用是一种化学反应,它利用太阳能、二氧化碳和水来合成有机物质。
细胞呼吸是一种氧化反应,它将有机物质分解为二氧化碳和水,并释放能量。
2.能量转化:光合作用将太阳能转化为化学能,并储存于有机物质中。
细胞呼吸则是将有机物质中储存的化学能转化为ATP的过程。
3.化学反应区域:光合作用发生在叶绿体的叶绿体膜和叶绿体基质中。
细胞呼吸发生在线粒体的线粒体内膜和线粒体基质中。
4.产物和废物:光合作用的产物是葡萄糖和氧气。
细胞呼吸的产物是ATP、二氧化碳和水。
影响光合速率的因素有很多,主要包括光强、温度、二氧化碳浓度和水分等。
1.光强:光合作用是一个通过光能转化化学能的过程,光强对光合速率有重要影响。
当光强增加时,光合速率也随之增加,因为光合作用需要足够的光能来进行光化学反应。
然而,过强的光强会使叶绿体膜中的光反应过载,从而损伤光合作用过程。
2.温度:光合速率对温度敏感。
适宜的温度有利于酶的活性,从而促进光合作用的进行。
通常,光合速率在适宜温度范围内随温度升高而增加,但当温度过高时,酶的活性会受到损害,导致光合速率下降。
3.二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的底物之一,二氧化碳浓度越高,光合速率越快。
在自然环境中,二氧化碳的浓度通常是影响光合速率的主要因素之一、然而,一些环境条件下,二氧化碳浓度限制了光合作用的速率,称为光合作用受限。
4.水分:适宜的水分对于光合作用也非常重要。
叶片过干或过湿都会限制气体交换,降低光合速率。
适宜的水分条件下,水可以维持细胞膜的结构和功能,确保光合作用的高效进行。
除了以上因素外,还有一些其他因素,如叶片结构、养分性质和土壤pH等,也会对光合速率产生影响。
光合作用和细胞呼吸比较及影响光合速率的因素
光合作用和细胞呼吸比较及影响光合速率的因素首先,光合作用是一个光合反应,它发生在细胞质中的叶绿体中的叶黄素等特殊化学物质的光合膜上。
光合作用的反应方向是把二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖。
这个过程可以分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应是在光合膜上通过叶绿素和色素分子将光能转化为化学能的过程,产生了氧气和ATP。
暗反应是在质体内通过ATP的参与将二氧化碳和水转化为葡萄糖的过程。
相反,细胞呼吸是一个有氧过程,它发生在细胞质中的线粒体。
细胞呼吸的反应方向是将葡萄糖和氧气转化为二氧化碳、水和ATP。
细胞呼吸也可以分为三个阶段:糖解、异名酸倒换、呼吸链。
糖解是通过一系列酶的作用将葡萄糖分解为丙酮酸,同时产生了一小部分ATP。
异名酸倒换是将丙酮酸转化为柠檬酸,在此过程中产生一些ATP和还原剂NADH。
呼吸链是通过线粒体内膜上的酶和电子传递体系将NADH和氧气转化为水,同时产生大量ATP。
光合速率受到多种因素的影响。
其中最重要的因素是光照强度、二氧化碳浓度和温度。
光照强度是光合作用的主要限制因素,过强或过弱的光照都会降低光合速率。
适宜的光照强度可以激活叶绿体中的色素分子,促进光反应的进行。
二氧化碳浓度是光合作用的呼吸物质,足够的二氧化碳浓度可以提高暗反应的速率。
然而,高浓度的二氧化碳会限制气孔开放,减少水分蒸腾,影响光合速率。
温度是另一个重要因素,适宜的温度可以促进酶的活性,但过高或过低的温度都会降低光合速率。
除了以上提到的因素,光合速率还受到光合膜中叶绿素和其他色素分子的含量、叶片的厚度和表面积、氮磷等养分的供应、光合作用酶的活性等因素的影响。
叶绿素和其他色素分子的含量越多,可以吸收更多的光能,提高光合效率。
叶片的厚度和表面积也会影响光合速率,较大的表面积可以吸收更多的光能,并提供更多的二氧化碳吸收面积。
养分的供应也是一个重要因素,适宜的氮磷含量可以提高光合速率。
综上所述,光合作用和细胞呼吸是两个基本的能量代谢过程,它们在反应方向、化学物质参与以及产物与消耗物等方面存在差异。
光合作用和细胞呼吸
光合作用和细胞呼吸
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应主要发生在叶绿
体叶片的叶绿体膜内,当叶绿体受到光照时,激发了叶绿体中的光合色素,光合色素通过一系列反应将光能转化为化学能,并将水分解产生氧气和电
子供应给暗反应。
暗反应发生在叶绿体中的基质中,利用光反应产生的ATP和NADPH等能量物质来合成有机物质,即将二氧化碳还原成葡萄糖等
有机物。
相比之下,细胞呼吸是植物和动物细胞内利用有机物(如葡萄糖)氧
化成二氧化碳和水,生成ATP分解释放能量的过程。
细胞呼吸可以分为有
氧呼吸和无氧呼吸两种类型。
有氧呼吸是在有氧条件下进行的,通过三个
主要过程:糖酵解、三羧酸循环和线粒体呼吸链来产生ATP和水。
在糖酵
解中,葡萄糖分解成丙酮酸和乳酸,产生少量ATP和NADH;在三羧酸循
环中,丙酮酸经过一系列反应生成更多的ATP和NADH;在线粒体呼吸链中,NADH和FADH2经过电子传递链产生大量ATP,同时氧氧化成水。
无氧
呼吸是在无氧条件下进行的,通过发酵来产生ATP,但ATP的产量较有氧
呼吸少。
细胞呼吸和光合作用总反应方程式和分阶段的反应方程式
6CO2 + 6H2O + light energy → C6H12O6 + 6O2
这个反应式表示光合作用过程中二氧化碳和水在光能的作用下,经过一系列反应,合成了糖分子和氧气
光合作用可以分为两个阶段,光反应和呼吸反应。
光反应阶段,在叶绿体中,二氧化碳和水在光能的作用下经过光合酶催化反应,产生糖分子和氧气。
细胞呼吸可以分为三个阶段,即酶解阶段、转运阶段和电子传递阶段。
酶解阶段,糖分子经过酶解成为两个三碳糖醛酸分子。
C6H12O6 → 2 C3H4O3
转运阶段,三碳糖醛酸分子经过一系列反应,最终生成二氧化碳和水
C3H4O3 + 3 NAD+ + 3 H+ → 3 CO2 + 3 NADH + 3 H+
电子传递阶段,NADH和FADH2将电子传递给电子运输链,释放出能量,最终合成ATP
6CO2 + 6H2O + light energy → C6H12O6 + 6转运和电子传递阶段,最终产生二氧化碳和水,并释放出能量(ATP)
综上所述,细胞呼吸和光合作用是细胞能量代谢的两个重要过程,它们是相互关联和相互补充的。光合作用是细胞内合成有机物的过程,而细胞呼吸是细胞内燃烧有机物的过程,两者相结合可以为细胞提供能量。
细胞呼吸和光合作用总反应方程式和分阶段的反应方程式
细胞呼吸和光合作用是细胞内两种主要的能量代谢过程。
细胞呼吸的总反应方程式是:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energy (ATP)
这个反应式表示细胞呼吸过程中糖分子(C6H12O6)和氧气(O2)经过一系列酶催化反应,产生二氧化碳(CO2)和水(H2O),并释放出大量的能量(ATP)
光合作用与细胞呼吸关系重点知识梳理
光合作用与细胞呼吸关系重点知识梳理光合作用与呼吸作用过程图解2、有氧呼吸与光合作用中氧原子的去向与来源2.1光合作用 “O ”的来源和去路6CO 2+12H 2O C H 12O 6+6H 2O+6O 22.2有氧呼吸“ O ”的来源和去路与光合作用相反。
3、植物光合作用-呼吸作用过程中几种关系(若植物细胞同时具有线粒体和叶绿体) ①若光合作用强度等于呼吸作用强度此时细胞的光合作用和呼吸作用强度相同,光合作用产生的O 2,提供给呼吸作用。
而呼吸作用产生的CO 2则供应细胞的光合作用。
可用图表示为:②若光合作用强度小于呼吸作用强度此时细胞的光合作用强度小于呼吸作用强度,呼吸作用占上风。
呼吸作用所需要的O 2,一方面来自叶绿体提供,另一方面则来自外界环境中;产生的CO 2一则提供给叶绿体利用,多余的则释放到环境中去。
可用下图表示:光 能 叶绿体 ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 线粒体 叶绿体 O 2 CO 2③若光合作用强度大于呼吸作用强度此时细胞的光合作用强度大于呼吸作用强度,细胞光合作用所利用的CO2除来自细胞自身呼吸产生外,不足的部分则来自外界环境;细胞光合作用产生的O2,除用于自身细胞呼吸消耗外,其余的O2则释放到外界环境中。
可用图表示为:4 光合作用中“总量”与“净量”问题光合作用强度与光照强度关系曲线线粒体叶绿体O2O2CO2CO2线粒体叶绿体CO2CO2O2O2结论:(1)真正(理论)光合作用O2产生速率=表观(实测)光合作用O2释放速率+呼吸作用O2消耗速率。
(2)真正(理论)光合作用CO2吸收速率=表观(实测)光合作用CO2吸收速率+呼吸作用CO2释放速率。
(3)光合作用产生有机物的速率=有机物积累速率+呼吸作用有机物消耗速率。
光合作用与细胞呼吸
光合作用与细胞呼吸光合作用和细胞呼吸是生物体内的两个重要生化过程,它们在能量的转换和维持生物体正常生活活动中起着至关重要的作用。
本文将从定义、过程和相互关系等方面详细阐述光合作用和细胞呼吸。
光合作用是指植物和一些原核生物通过光能转化为化学能的过程。
它在光合细胞器(如叶绿体)中进行,需要太阳光的能量和水或其他无机物作为反应物,产生氧气和有机物(如葡萄糖)作为产物。
光合作用可以分为两个阶段:光能吸收和光合碳还原。
在光能吸收阶段中,叶绿素等色素吸收太阳光的能量,并将其转化为植物细胞所需的化学能。
光合色素分子中的电子被激发,从低能级跃迁到高能级,形成激发态,然后通过一系列传递链将能量传递给最终的电子受体。
最常见的电子受体是酶分子中的特定蛋白质,它们接受电子并催化水的分解。
在光合碳还原阶段中,通过光合合成反应,激发的电子从光合色素分子传递给电子受体,最终与二氧化碳结合,形成有机物分子(如葡萄糖)。
这个过程称为光合碳还原反应,它主要发生在光合细胞器的叶绿体基质中。
与光合作用在光合胞器中进行不同,细胞呼吸是指将有机物(如葡萄糖)分解为二氧化碳和水释放能量的过程。
细胞呼吸在所有细胞中都进行,它主要发生在细胞质和线粒体中。
细胞呼吸可以分为三个阶段:糖解、Krebs循环和呼吸链。
在糖解阶段中,葡萄糖分子被分解为较小的分子,产生较少的ATP和两个分子的低能态产物。
这个过程发生在细胞质中,是通过一系列酶促反应进行的。
在Krebs循环中,低能态产物被进一步分解,释放出更多的ATP和二氧化碳。
这个过程发生在线粒体的基质中,也被称为三羧酸循环。
在呼吸链中,原子核和离子电子在各种酶和蛋白质的协作下进行电子传递,从而生成更多的ATP。
这个过程发生在线粒体的内膜。
光合作用和细胞呼吸之间存在着相互依赖关系。
光合作用是通过吸收太阳能将无机物转化为有机物,同时释放出氧气。
这些有机物是细胞呼吸的重要物质基础,通过细胞呼吸提供能量给光合细胞器和细胞质中其他生化反应的进行。
细胞呼吸与光合作用
细胞呼吸与光合作用细胞呼吸和光合作用是生物体内两个非常重要的生物化学过程。
细胞呼吸是指生物体将有机物质分解为能量并储存的过程,而光合作用则是指生物体利用光能将水和二氧化碳转化为有机物质和氧气的过程。
这两个过程在维持生物体能量平衡和生物圈的稳定方面起着关键作用。
本文将分别介绍细胞呼吸和光合作用的基本原理、过程及其在自然界和生物体中的重要性。
一、细胞呼吸细胞呼吸是一种通过有机物质代谢产生能量的过程,它在大多数有氧生物中发生。
细胞呼吸的基本过程包括糖类的降解、产生三磷酸腺苷(ATP)和释放二氧化碳。
细胞呼吸主要分为三个阶段:糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
1. 糖酵解:糖酵解是将葡萄糖分解为两分子丙酮酸的过程。
在糖酵解中,一分子葡萄糖经过一系列反应转化为两分子丙酮酸,并释放出少量的ATP。
2. 三羧酸循环:三羧酸循环是在线粒体内进行的,它将丙酮酸转化为二氧化碳和水,并释放出更多的ATP和电子载体。
3. 氧化磷酸化:在氧化磷酸化过程中,氧气参与其中,氧气与电子载体反应生成水,并释放出大量的ATP。
细胞呼吸是生物体内能量供应的主要途径,几乎所有细胞都通过细胞呼吸获得能量。
通过细胞呼吸,有机物质被降解,原子中的化学能转化为细胞所需的能量(ATP),进而维持生物体正常的代谢和生命活动。
二、光合作用光合作用是一种通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
光合作用发生在植物、藻类和一些细菌的叶绿体中。
光合作用可以分为两个主要阶段:光反应和暗反应。
1. 光反应:光反应发生在光合作用的第一阶段,它需要光能的输入。
在光反应中,光能被叶绿素吸收,激发电子从水中释放出来,形成氧气并产生ATP和电子载体。
2. 暗反应:暗反应发生在光合作用的第二阶段,它不需要光能的输入。
在暗反应中,ATP和电子载体提供能量,将二氧化碳转化为有机物质(如葡萄糖)。
光合作用是地球上最重要的生物化学过程之一,它通过将太阳能转化为化学能,为地球上所有生物提供了能量和有机物质。
细胞呼吸光合作用
细胞呼吸光合作用细胞呼吸和光合作用是维持生命活动的两个重要过程。
细胞呼吸是将有机物质分解释放能量的过程,光合作用是将光能转化为化学能的过程。
在这篇文章中,我将详细介绍细胞呼吸和光合作用的原理和过程。
首先,我们来了解一下细胞呼吸。
细胞呼吸是一种有机物质分解的代谢过程,主要发生在细胞的线粒体中。
细胞呼吸的方程式可以表示为:葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量(ATP)。
细胞呼吸是一个复杂的过程,包括三个主要阶段:糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化。
糖酵解是细胞呼吸的第一个阶段,也是发生在胞浆中的。
在这个过程中,葡萄糖分子被分解成两个三碳的化合物,称为丙酮酸和乳酸。
糖酵解过程产生少量的ATP,并释放一些能量。
柠檬酸循环是细胞呼吸的第二个阶段,发生在线粒体的基质中。
在这个过程中,丙酮酸被进一步氧化分解。
柠檬酸循环释放出更多的ATP,并产生大量的电子供给下一个阶段。
氧化磷酸化是细胞呼吸的最后一个阶段,也是能量产生最多的阶段。
它发生在线粒体的内膜上,通过电子传递链和化学氧化磷酸化过程产生ATP。
在这个过程中,电子从NADH和FADH2传递给电子传递链,最终与氧气结合形成水。
这个过程产生的能量主要用于合成ATP。
细胞呼吸过程中还存在着乳酸发酵和酒精发酵。
当氧气供应不足时,细胞会通过乳酸发酵产生ATP。
乳酸发酵主要发生在肌肉细胞中,会产生乳酸。
酒精发酵发生在酵母和一些细菌中,会产生乙醇和二氧化碳。
接下来,我们来了解一下光合作用。
光合作用是一种将光能转化为化学能的过程,主要发生在植物的叶绿体中。
光合作用的方程式可以表示为:二氧化碳+水+光能→葡萄糖+氧气。
光合作用可以分为光化学反应和暗反应两个阶段。
光化学反应发生在叶绿体的光合色素分子中,主要是叶绿素。
在光化学反应中,叶绿素分子通过吸收光能激发,释放出电子和氧气。
电子经过一系列电子传递过程,在其中产生ATP和还原剂NADPH。
暗反应发生在叶绿体的基质中,不需要光能的直接参与。
光合作用细胞呼吸与能量流动物质循环的关系
光合作用细胞呼吸与能量流动物质循环的关系光合作用、细胞呼吸和能量流动是生物体内的三个重要过程,它们之间存在着密切的关系。
光合作用是指植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程,这个过程需要光能的输入,同时产生氧气。
细胞呼吸是指生物体内有机物质被氧化分解,产生能量和二氧化碳的过程。
能量流动是指生物体内能量的转移和利用过程,包括光合作用和细胞呼吸。
光合作用和细胞呼吸是生物体内的两个相反的过程,它们之间存在着互补关系。
光合作用产生的有机物质是细胞呼吸的能量来源,而细胞呼吸产生的二氧化碳则是光合作用的原料。
这种互补关系保证了生物体内能量的持续循环。
能量流动是生物体内的一个重要过程,它保证了生物体内能量的高效利用。
在生物体内,能量从一个物种转移到另一个物种,形成了食物链。
食物链的顶端是食肉动物,它们通过捕食其他动物获得能量。
而食物链的底端是植物,它们通过光合作用获得能量。
食物链中的每个物种都是能量的传递者,它们将自己身上的能量传递给下一个物种。
这种能量的传递保证了生物体内能量的高效利用。
物质循环是生物体内的另一个重要过程,它保证了生物体内物质的循环利用。
在生物体内,物质从一个物种转移到另一个物种,形成了物质循环。
物质循环的顶端是食肉动物,它们通过捕食其他动物获得营养物质。
而物质循环的底端是植物,它们通过光合作用吸收营养物质。
物质循环中的每个物种都是营养物质的传递者,它们将自己身上的营养物质传递给下一个物种。
这种营养物质的传递保证了生物体内营养物质的循环利用。
光合作用、细胞呼吸和能量流动物质循环是生物体内三个重要的过程,它们之间存在着密切的关系。
光合作用和细胞呼吸是互补的过程,能量流动和物质循环保证了生物体内能量和物质的高效利用。
这些过程的相互作用保证了生物体内的生命活动的正常进行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
时间时间装置内气体中CO 2浓度CO 固定速率A B 时间表观光合速率呼时间吸速率CD 17.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是A .肌肉细胞进行厌氧呼吸可以快速并大量提供ATPB .需氧呼吸和厌氧呼吸均不能将葡萄糖中化学能全部转化到ATP 中C .柠檬酸循环所需的酶主要分布在线粒体的外膜、内膜和基质中D .酵母菌和乳酸菌均能进行厌氧呼吸和需氧呼吸26.【加试题】图甲表示在最适温度及其它条件保持不变的情况下某植物叶肉细胞CO 2释放量随光强度变化的曲线,图乙表示某光强度和适宜温度下,该植物光合强度增长速率随CO 2浓度变化的情况。
下列叙述错误..的是: A .若图甲中的B 点骤变为C 点时,短时间内三碳酸含量将快速下降B .图甲中若其它条件不变,CO 2浓度下降则A 点将向右移动C .图乙中,与G 点相比,F 点叶绿体中NADPH 的含量较高D .图乙中,与F 点相比,E 点三碳酸的含量较高30.(7分)右下图是某植物叶肉细胞进行光合作用的过程,请回答(1)图中字母A 、B 、C 各自所代表的物质名称是:A B C 。
(2)如果在该细胞器基质中的酶因某种原因而被破坏,则这一生理活动过程的两个阶段中,最先受到影响的阶段是 。
(3)吸收光能的色素分布在 , 需先用(填溶剂名称)提取叶片中的色素,再用纸层析法进一步分离色素时,离滤液细线最近的色素带是。
7.将绿色植物置于密闭的装置中连续光照培养,光照强度、温度均适宜且恒定,关于培养过程的曲线图,正确的是25.将生长旺盛的某农作物植株培养在密闭、透光的玻璃钟罩内,在温度适宜恒定的条件下,测得晴朗的一昼夜钟罩内CO 2浓度变化曲线如图所示,以下分析正确的是A .a-b 段随着光照强度逐渐增加,光合作用速率逐渐提高B .b-c 段时,植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率C .c-d 段密闭钟罩内氧气含量充足,呼吸作用速率逐渐提高D .d 点后呼吸作用速率缓慢是因为温度较低而影响酶的活性0 026.将玉米的PEPC酶基因与PPDK酶基因导入水稻后,在30℃下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻的光合速率影响如图1;在光照为1000μmol·m-2·s-1下测得温度影响光合速率如图2,请据图分析,下列叙述正确的是A.PEPC酶基因与PPDK酶基因会影响水稻的呼吸强度B.用温度25℃重复图1相关实验,A点会向右上移动C.转双基因水稻提高了酶的最适温度而增强光合速率D.转双基因水稻更适合栽种在高温度、强光照环境中42.(10分)温州雁荡山被称为“铁皮石斛之乡”,铁皮石斛具有很高的药用价值。
研究人员对铁皮石斛的光合特性进行了研究,测定了铁皮石斛在光、暗条件下的CO2吸收速率,结果如下图。
(1)在有光条件下,铁皮石斛吸收的CO2在▲(场所)中被固定为3-磷酸甘油酸,进而转变为糖类。
(2)虽然黑暗条件下铁皮石斛通过细胞呼吸产生CO2,但实验结果显示,暗期铁皮石斛CO2吸收总量始终▲(填“﹥”、“﹤”、“=”)0,这不同于一般植物。
(3)科研人员进一步测定了铁皮石斛中酸性物质的含量变化,结果发现,酸性物质在暗期上升,光期下降,推测CO2能够在暗期转化为▲储存起来,在光期▲。
但是在暗期,并不能将CO2转化为糖类等光合产物,原因是▲。
19. 真核细胞需氧呼吸的基本过程示意图如下。
下列叙述正确的是A.阶段A为糖酵解,该阶段的产物是丙酮酸和物质①B. 阶段B为柠檬酸循环,该过程产生大量ATPC. 阶段A和阶段B为阶段C提供[H]和ATPD. 阶段C为电子传递链,有关酶存在于线粒体内膜26.【加试题】在玻璃温室中,研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)试验,结果如图所示。
补光的光强度为150μmol·m-2·s-1,补光时间为上午7:00-10:00,温度适宜。
下列叙述正确的是O 2 4A.给植株补充580nm 光源,对该植株的生长有促进作用B.若680nm 补光后植株的光合色素增加,则光饱和点将下降C.若450nm补光组在9:00时突然停止补光,则植株释放的O 2量增大D.当对照组和450nm 补光组CO 2吸收速率都达到6μmol ·m -2·s -1时,450nm 补光组从温室中吸收的CO 2总量比对照组少30. (7分)在高光强环境下,将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥与高氮肥,一段时间后测定其叶绿素和Rubisco 酶(该酶催化CO2和RuBP 反应)的含量,结果如图所示。
请回答:(1)实验表明,突变型的 含量比野生型低,采用 法分离突变型植株叶片色素,与野生型相比滤纸条上有的色素带颜色浅。
变浅的色素带位于滤纸条从上到下的第 条。
(2)光反应中光能转化为ATP 和NADPH 中的 ,其中NADPH 是NADP +被的 还原而成的。
NADPH 参与 的还原,形成碳反应的第一个糖。
(3)高氮肥下,突变型植株的光合速率大于野生型植株。
结合实验结果分析,限制野生型植株光合速率的因素是 。
17.细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸。
下列有关叙述正确的是A.在线粒体内膜上进行B.不产生C02C.必须在有02条件下进行D.形成大量 ATP30.叶绿体中的色素,蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下,请回答:(1)该膜是 膜,其上含有色素和催化光反应的 。
光反应中,色素吸收的光能转变为ATP 等物质中的 。
(2)光反应的产物除图中所示的物质外,还有电子和 。
ATP 为碳反应提供了能量和 。
(3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时,应注意滤纸条上的滤液细线要高于 的液 面,滤纸条上最宽色素带所含的色素是 。
18. 下列关于人体需氧呼吸的叙述,正确的是A. 电子传递链产生的ATP 最多与[HJ结合生成水B. 柠檬酸循环中O2C. 与糖酵解有关的酶分布在线粒体的嵴上D. 丙酮酸在细胞溶胶中分解产生二氧化碳26. 【加试题】某小组进行了低温弱光对番茄幼苗光合作用影响的实验,对照组: 25℃、600μmol.m-2.s-1 (光强单位) ,处理16 天;实验组:5 ℃、60μmol.m-2.s-1 ,先处理8 天,再恢复到对照组条件处理8 天。
实验结果如图所示。
下列叙述正确的是A. 实验组植株光合速率与气孔导度呈负相关B. 实验组植株第16 天的光饱和点比第8 天的高C. 5℃低温处理番茄幼苗,对其光合作用造成的影响是不可恢复的D. 若在第4 天给实验组植株提供对照组条件,则瞬间叶肉细胞中核酮糖二磷酸的含量上升30. (7 分)图甲是探究光对黑藻光合作用影响的实验装置,光源位置固定,且光照时间一定,反应室的溶液中含有适量NaHC0。
图乙为黑藻叶绿体中的某生理3过程。
请回答:(1)本实验中黑藻的光合速率可用单位时间的____________表示。
(2) 若变换图甲中的光源,可改变光的____________或____________。
(3) 图乙所示的生理过程为____________循环,该循环从一个____________开始,每形成1 分子三碳糖磷酸需经过______轮该循环。
三碳糖磷酸大部分运至叶绿体外转变成_________,供植物细胞利用。
21.下列关于人体细胞呼吸的叙述,正确的是()A.合成ATP的酶只存在于线粒体内膜上B.柠檬酸循环只发生在线粒体基质中C.在无氧条件下,丙酮酸在线粒体基质中被还原成乳酸D.肌肉细胞厌氧呼吸产生的乳酸可以运输到肝脏再生成葡萄糖27.为研究NaCl和光强度对植物光合速率的影响,实验者利用三角叶滨藜进行了相关实验,结果如图.相关说法错误的是()A.图1中C组的结果是由植物细胞失水引起气孔开放度下降造成的B.NaCl处理后,A TP、NADP+的生成速率为A>B>CC.NaCl处理前后,图2丙组光合速率基本不变,主要受光强度限制D.在强光照下,NaCl对植物光合速率的影响更明显30.图为某绿色植物光合作用和细胞呼吸的有关图象.图一为其在适宜光照下叶肉细胞中的部分代谢示意图,其中a、b、c、d、e、f、g、h为某些代谢过程,X、Y 为细胞中的某些结构;图二为不同光照强度下,测定该绿色植物对CO2的吸收速率并绘制成的相应曲线.请据图回答问题.(1)图甲中物质M是丙酮酸(和[H]),产生此物质的过程称为糖酵解.(2)当植物缺镁时,乙图中B点将向右(填“向左”或“向右”)移动.D所对应的光强度称为光饱和点,此光强度下,对应图甲中的CO2的扩散途径有b、c、h(以图中字母表示).(3)当植物从光强度4klx突然降至0时,细胞中RuBP的含量变化是减少(减少、增加、基本不变).(4)光合作用中碳反应的产物三碳糖磷酸,大部分运至叶绿体外,并且转变为蔗糖,供植物体所有细胞利用.22.慢跑和激烈奔跑,在消耗同样多的葡萄糖的情况下,哪一种产生的能量更高。
A.慢跑B.激烈奔跑C.正的能量同样高D.无法判断23.下图表示绿色植物光合作用和细胞呼吸过程中化合物在体内的转移过程,对该过程的分析错误的是A. ①→②过程,[H]在基粒产生到叶绿体基质被利用B. 过程②→①需要氧气参与,可以发生在植物体的根、茎等细胞内C. ①→②合成的(CH2O)大于②→①消耗的(CH2O),植物表现生长现象D. ②→①产生的[H]和①→②产生的[H]都来自水25.右图表示某绿色植物在15℃和25℃条件下,光照强度和氧气释放速度的关系。
下列说法不正确的是A.当光照强度等于0时,该植物在25℃时比15℃多吸收氧气10毫升/小时B.当光照强度等于5千勒克司时,该植物在两种温度下制造有机物的量相等C.当光照强度小于5千勒克司时,适当地降低温度有利于温室内该植物的增产D.当光照强度超过8千勒克司时,15℃下该植B物光合作用的制约因素主要是暗反应26.下列有关探究光合作用过程的描述,正确的是A.将充分暗处理后的天竺葵叶片一半遮光,光照一段时间,遮光部分遇碘变蓝B.载有水绵和好氧细菌的临时装片,用透过三棱镜的光照射一段时间,绿光区域聚集细菌最多C.向绿色植物提供H218O,光照一段时间,释放的气体含有18O2和C18O2D.向小球藻提供14CO2,光照一段时间,14C5化合物先于14C3化合物出现27.右图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
根据此图并结合所学知识分析,以下说法中正确的是()①在晚间用大约550 nm波长的绿光照射行道树,目的是通过植物光合作用以增加夜间空气中的氧气浓度②据图可知,用白光中450 nm左右波长的光比白光更有利于提高光合作用强度③在经过纸层析法分离出来的色素带上,胡萝卜素的印记在最上面④土壤中缺乏镁时,420~470 nm 波长的光的利用量显著减少⑤由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量减少A.②④⑤ B.③④⑤ C.②③④ D.①②⑤28.人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种,快肌纤维几乎不含有线粒体,与短跑等剧烈运动有关;慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。