关于生物的光合作用和呼吸作用问题

2025-02-12 01:13:59

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回答1：

光合作用是绿色植物将来自太阳的能量转化为化学能(糖)的过程。生态系统的“燃料”来自太阳能。绿色植物在光合作用中捕获光能，并将其转变为碳水化合物存储化学能。然后能量通过食草动物吃植物和食肉动物吃食草动物这样的过程，在生态系统的物种间传递。这些互动形式组成了食物链。
作用原理

叶绿体植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取，植物就是所谓的自养生物的一种。对于绿色植物来说，在阳光充足的白天，它们利用太阳光能来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉等能源物质，同时释放氧气。
化学方程式CO2+H2O→（CH2O)+O2（反应条件：光能和叶绿体）12H2O + 6CO2+ 阳光 → （与叶绿素产生化学作用）； C6H12O6（葡萄糖） + 6O2+ 6H2O H2O→2H+ 2e- + 1/2O2（水的光解）NADP+ + 2e- + H+ → NADPH（递氢） ADP+Pi+能量→ATP （递能） CO2+C5化合物→2C3化合物（二氧化碳的固定） 2C3化合物+4NADPH→C3糖（有机物的生成或称为C3的还原）C3（一部分）→C5化合物（C3再生C5）C3（一部分）→储能物质（如葡萄糖、蔗糖、淀粉，有的还生成脂肪）ATP→ADP+Pi+能量（耗能）能量转化过程：光能→电能→不稳定的化学能（能量储存在ATP的高能磷酸键）→稳定的化学能（淀粉等糖类的合成）注意：光反应只有在光照条件下进行，而只要在满足碳反应条件的情况下碳反应都可以进行。也就是说碳反应不一定要在黑暗条件下进行。
光反应条件：光照、光合色素、光反应酶。场所：叶绿体的类囊体薄膜。（色素所在地）光合作用的反应：（原料）光（产物）水+二氧化碳-----------→有机物（主要是淀粉或脂肪） + 氧气（光和叶绿体是条件）叶绿体过程：①水的光解：2H2O→4[H]+O2（在光和叶绿体中的色素的催化下）。②ATP的合成：ADP+Pi+能量→ATP（在酶的催化下）。影响因素：光照强度、CO2浓度、水分供给、温度、酸碱度、矿质元素等。意义：①光解水，产生氧气。②将光能转变成化学能，产生ATP，为碳反应提供能量。③利用水光解的产物氢离子，合成NADPH（还原型辅酶Ⅱ），为碳反应提供还原剂NADPH（还原型辅酶Ⅱ）。
呼吸作用，是生物体细胞把有机物氧化分解并产生能量的化学过程，又称为细胞呼吸（Cellular respiration）。无论是否自养，细胞内完成生命活动所需的能量，都是来自呼吸作用。真核细胞中，线粒体是与呼吸作用最有关联的胞器，呼吸作用的几个关键性步骤都在其中进行。呼吸作用是一种酶促氧化反应。虽名为氧化反应，不论有无氧气参与，都可称作呼吸作用（这是因为在化学上，有电子转移的反应过程，皆可称为氧化）。有氧气参与时的呼吸作用，称之为有氧呼吸；没氧气参与的反应，则称为无氧呼吸。同样多的有机化合物，进行无氧呼吸时，其产生的能量，比进行有氧呼吸时要少。有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反应，与生物体没直接关系。即使是呼吸氧气的生物，其细胞内，也可以进行无氧呼吸。呼吸作用的目的，是透过释放食物里之能量，以制造三磷酸腺苷（ATP），即细胞最主要的直接能量供应者。呼吸作用的过程，可以比拟为氢与氧的燃烧，但两者间最大分别是：呼吸作用透过一连串的反应步骤，一步步使食物中的能量放出，而非像燃烧般的一次性释放。在呼吸作用中，三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，透过数个步骤，将能量转移到还原性氢（化合价为+1的氢）中。最后经过一连串的电子传递链，氢被氧化生成水；原本贮存在其中的能量，则转移到ATP分子上，供生命活动使用。
植物呼吸作用过程：有机物（储存能量）+氧（通过线粒体） →二氧化碳+水+能量化学式有机物（储存能量）（一般为葡萄糖 C6H12O6)+6O2 →（条件：酶）6CO2+6H2O+大量能量无氧呼吸化学式有机物(C6H12O6)→2C2H5OH+2CO2+少量能量（条件：酶）有机物（C6H12O6)→2C3H6O3（乳酸）+少量能量（条件：酶）

回答2：

光合作用速率通常是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量也可用单位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。植物在进行光合作用积累物质的同时也在不断进行呼吸作用消耗有机物和O2并释放CO2因此测定光合作用速率时没有把呼吸作用以及呼吸释放的CO2被光合作用再固定等因素考虑在内得到的是实际光合作用速率与呼吸速率之差称为表观光合作用速率或净光合作用速率。如果在测得光合作用CO2吸收量或O2释收量的同时测定呼吸作用CO2释收量或O2吸收量并把它加到表观光合速率上去即得到实际总的光合作用速率称为真正光合作用速率。即 真正光合速率表观光合速率呼吸速率。如图所示数值a是测定到的植物CO2吸收量即净光合作用速率。数值b是植物的呼吸速率ab为真光合作用速率。组成植物体的有机物都是直接或间接地来自于光合作用植物一生中所累积的物质总干重取决于光合作用和呼吸作用即植物的净光合速率。 2审题技巧根据试题中的表述如何区分真光合速率和净光合速率现归纳如下 表示真光合作用速率植物叶绿体吸收的二氧化碳量 植物叶绿体释放的氧气量 植物叶绿体产生、制造、合成有机物或葡萄糖的量 植物光合作用吸收的二氧化碳量 植物光合作用产生、制造的氧气量 植物光合作用产生、制造、合成有机物或葡萄糖的量。表示净光合作用速率植物叶片吸收的二氧化碳量 容器中减少的二氧化碳量 植物叶片释放的氧气量 容器中增加的氧气量 植物叶片积累或增加的有机物或葡萄糖的量

回答3：

单位时间内氧气的产生量，葡萄糖的产生量，二氧化碳的固定量这些都是真正光合速率。而单位时间内氧气释放量，葡萄糖的积累量，二氧化碳的吸收量都是净光合速率。

回答4：

在黑暗情况下（即只呼吸不光合时），CO2释放量=呼吸消耗
有光条件下（既光合又呼吸），CO2吸收量=净光合速率=总光合速率-呼吸消耗

回答5：

其实你只要记住：总光合速率=净光合速率+呼吸消耗量，其他的不要去纠结，你明白哪个代表真光合速率，哪个代表呼吸速率，怎么计算总光合速率就好啦，想的简单点

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