光合作用与细胞呼吸
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。
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。
初中生物教学案____光合作用和呼吸作用的区别与联系
(在一定的温度范围内,呼吸作用随温度的升高而增强,超过一定温度后,呼吸作用随温度的升高而减弱)例题:图为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后。
根据其吸收二氧化碳量制成的曲线。
下列叙述正确的是()a.曲线ab段表示绿色植物没有进行光合作用b.曲线bd段表示绿色植物仅进行光合作用c.在b点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等d.整段曲线表明,随光照强度的递增,光合作用增强,呼吸作用减弱解析:根据曲线可知:a点表示植物只进行呼吸作用;ab段表示呼吸作用速率大于光合作用速率;b点表示呼吸作用速率=光合作用速率;bd段表示呼吸作用速率小于光合作用速率。
故选a。
应用:下图甲a--f表示小麦叶绿体和线粒体进行光合作用和呼吸作用过程中o2和co2去向,图乙示在适宜的条件下,环境中的光照强度与光合作用强度之间的关系,请据图回答下列问题:(1)在乙图a点时,代表的意义是植物只进行作用,此时植物只进行甲图中a-f过程可发生的是。
(2)在乙图b点时,植物光合作用吸收的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳;此时甲图中a--f过程可发生的是(3)在乙图bc段,甲图中a-f过程可发生的是(4)在乙图c点后,光合作用不再随光照强度的增强而增强,则限制植物光合作用效率的外界因素可能是(举一例即可)(三)光合作用和呼吸作用的应用:a.光合作用所需要的co2只能来自细胞呼吸作用所产生的co2b.细胞呼吸作用所需要的o2只能来自细胞光合作用所产生的o2c.光合速率下降的直接原因是因为水分缺乏d.光合速率下降的直接原因是co2供应不足4.下列有关光合作用和呼吸作用的比较,叙述不正确的一项是()5.图示植物正在进行的某些生理活动,a、b、c、d表示某种物质,→表示物质的去向。
据图回答下列问题:(1)若该植物正在进行的过程,则其中a代表的是,该过程叫。
(2)若该植物正在进行蒸腾作用,则b、c代表的物质是。
(3)若该植物正在进行呼吸作用,则细胞要利用将氧化分解成和,同时释放能量,供细胞生命活动。
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。
生物学中的光合作用与呼吸作用
生物学中的光合作用与呼吸作用生物学研究了许多关于生物体代谢的过程,其中光合作用和呼吸作用是两个至关重要的过程。
光合作用是指植物及某些类似细菌的生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
而呼吸作用则是指生物体利用有机物质分解释放能量的过程。
本文将对光合作用和呼吸作用进行深入探讨,并比较二者之间的异同。
一、光合作用光合作用是植物中最主要的代谢过程之一。
它发生在叶绿体中的叶绿体色素中,其中叶绿素是光合作用的关键物质。
光合作用的基本方程式可以表示为:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2从方程式中可以看出,光合作用需要光能的输入,同时也需要二氧化碳和水。
通过光合作用,植物将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
葡萄糖是植物体内的主要有机物质,它可以被植物利用作为能量源,也可以用来构建其他有机物质。
光合作用可以分为光化反应和暗反应两个阶段。
光化反应是指植物叶绿体中的光合色素吸收光能后产生的一系列反应,其中产生的能量储存在ATP和NADPH分子中。
而暗反应则是在光化反应的基础上,利用ATP和NADPH将二氧化碳转化为葡萄糖的过程。
二、呼吸作用呼吸作用是生物细胞中产生能量的过程,它发生在细胞质和线粒体中。
呼吸作用的基本方程式可以表示为:C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量从方程式中可以看出,呼吸作用需要有机物质葡萄糖和氧气。
通过呼吸作用,有机物质被分解产生二氧化碳、水和能量。
这个能量可以用于维持生物体的正常代谢活动,例如运动、生长和繁殖等。
呼吸作用可以分为三个阶段:糖解、柠檬酸循环和氧化磷酸化。
糖解是指葡萄糖分子在细胞质中被分解为两个三碳糖分子。
柠檬酸循环是将三碳糖分子进一步分解为二氧化碳,并产生少量能量分子。
氧化磷酸化是最主要的能量生成过程,其中通过线粒体内的电子传递链将能量转化为ATP分子。
三、光合作用与呼吸作用的比较1. 能量转化方向:光合作用是利用光能将无机物转化为有机物和能量,而呼吸作用则是将有机物分解为无机物和能量。
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C1 a C2 b 光照强度
AB段:弱光下, 光合作用小于细胞呼吸
O2 O2
CO2
CO2
CO2 吸 收
0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
B点:光补偿点, 光合作用等于细胞呼吸
O2 CO2
CO2 吸 收
0 A B 光下, 光合作用大于细胞呼吸
变式训练2
习题1.下图为绿色植物体内某些代谢过程中物质变化的
示意图,①②③分别表示不同的代谢过程。以下 表达正确的是 ( )
A
A. ①中水参与第二阶段的反应,产生于第三阶段,测定叶片的①的强度一定要 将装置放在黑暗中 B. ③在叶绿体类囊体上进行,一定在黑暗中才可以进行 C. ②中产生的O2用于①中第二阶段,生成CO2,释放出少量能量 D.X代表物质在叶绿体中的移动方向为从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体
例2:以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某
绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示。下 列分析正确的是 ( ) A.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃ 时相等 B.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少 D.两曲线的交点表示光合作用制造的有机物的量与呼吸作用 消耗的有机物的量相等
习题2:在高等植物细胞中,线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器, 请回答: (1)在图二乙点所处的状态时,图一中O2及CO2的移动方向 C d g h。(用图中字母表示) 是 (2)图二中乙—— 丙段时,限制光合作用的主要因素是 光照强度 。
(3)某同学为研究某些环境因素对光合作用和呼吸作用的影响,设计了下面的 (一)、(二)两个实验装置示意图,测定的种子呼吸作用和植物光合作用 强度变化如下(三)所示。如图(一)和(二)所示,由漏斗向种子瓶内加 入少量水(对应(三)图中a点)后, ①曲线a b上升的原因是 种子吸水萌发,呼吸作用加强 ; 曲线c d上升的原因是 装置一中产生的CO2进入,光合作用随二氧化碳浓度增加而增强 。
O2 O2
CO2 CO2
例1: 测试光合作用强度与光照强度之间的关系,可通过实测 一片叶子在不同光照强度条件下CO2吸收和释放的情况绘制曲 线。能代表细胞中发生的情况与曲线中C点相符的一项是
D
思考:用什么方法表示呼吸速率和光合速率?
1.呼吸速率的表示方法:植物置于黑暗环境中,测定
实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
②曲线d点后趋平的原因是 当二氧化碳浓度达到一定强度时,光合 。
作用不再随二氧化碳浓度增加而增加。
植物光合作用
种子呼吸作用
习题3
时间(小时)
答案:
2.表观光合速率和真正光合速率 (1)表观光合速率:常用一定时间内O2释放量、 CO2吸收量或有机物积累量表示; (2)真正光合速率:常用一定时间内O2产生量、 CO2 固定量或有机物产生量表示。
光合作用速率与呼吸作用速率
CO2 吸 收 相 对 值
C1
a B
b c C2 光照强度
0
A
b = a +c
光合作用与细胞呼吸
CO2 吸 收 相 对 值
C1
a B
b c C2 光照强度
0
A
O2 吸 收 相 对 值 0 B
C1
a
b C2 光照强度
A
以气体变化探究光合作用和呼吸作用
CO2 O2
CO2 吸 收
0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
A点:黑暗时, 只进行细胞呼吸 O2
CO2
CO2 吸 收
变式训练1:将某植物放在特定的密闭容器中(氧气足 够),在一定的条件下,给予充足的光照,容器内二氧化 碳每小时减少36mg,如果在黑暗的条件下,二氧化碳每 小时增加8 mg。据实验测定,在上述光照条件下,光合 作用每小时能制造葡萄糖30mg,回答: (1)上述条件下,光照时细胞呼吸强度与黑暗时细胞呼 吸强度 相等吗? (2)在光照时,植物每小时积累的有机物量 mg。 (3)若一昼夜中先光照4小时,其余时间黑暗中,该植 物体内有机物含量的变化?