光合作用和呼吸作用及其知识点

光合作用和呼吸作用复习大纲：（一） 比较光合作用和呼吸作用的结构基础;（二） 加深理解光合作用和呼吸作用的过程;（三） 光合作用和呼吸作用的相关计算。（一）光合作用和呼吸作用的结构基础叶绿体的亚显微结构（在基质和类囊体的薄膜上分布着许多与光合作用有关的酶）5—外膜6---内膜7---类囊体 8----叶绿体基质9---叶绿体基粒（要求学生学会画简略的结构图）叶绿体外膜：外膜的渗透性很大，如核苷、无机磷、蔗糖等许多细胞质中的营养分子可自由进入膜间隙。叶绿体内膜：内外膜间隙约为10~20nm，内膜对通过物质的选择性很强，CO2、O2、Pi、H2O、磷酸甘油酸等可通过内膜，ATP、ADP己糖磷酸，葡萄糖及果糖等够过内膜较慢，蔗糖不可以通过内膜，需要特殊的转运体才可以通过内膜。（联系膜的选择透过性）类囊体：类囊体是单层膜围成的扁平小囊，沿叶绿体的长轴平行排列，膜上有光合色素，又称光合膜。其主要成分是蛋白质和脂类（6:4）。全部类囊体实质上是一个相互贯通的封闭系统。基粒：定义：在叶绿体基质中由许多圆盘状类囊体堆叠而成的摞状结构特征：叶绿体基粒有许多囊状结构薄膜组成，表面有很多色素，是色素的载体。叶绿体基粒由10-100个类囊体重叠而成，因而又称囊状基粒，基粒和基粒之间有膜片层相连。叶绿体基质中越有40~60个叶绿体基粒。化学成分：蛋白质，磷脂分子，酶。④基质：内膜和类囊体之间的空间，主要成分有：酶，叶绿体DNA,蛋白质合成体系（DNA,RNA,核糖体）线粒体的亚显微结构线粒体CSC在内膜和基质中分布着许多与有氧呼吸有关的酶）线粒体CSC1---外膜2---内膜3---嵴4---线粒体基质线粒体外膜线粒体内膜

内外膜之间是腔——膜间隙：向内皱褶形成线粒体嵴，大大增大了内膜的的表面积，为生化反应提供更广阔的场所。内膜上有与呼吸作用有关的酶。线粒体基质线粒体内膜包裹的是线粒体基质，含有很多蛋白质和脂类，催化三羧酸循环的酶，并且含有DNA，以及蛋白质合成体系，上有与呼吸作用有关的酶。3.叶绿体和线粒体比较叶绿体线粒体相同点双层膜；都有基粒和酶；含有DNA，具有半自主性，RNA；都能产生ATP；都是结构和功能的统一体不同点八、、分布仅存在于绿色植物细胞中绝大部分分布在真核细胞中形状棒状、粒状椭球形或球形化学组成DNA、RNA、磷脂、蛋白质、色素DNA、RNA、磷脂、蛋白质结构叶绿体由叶绿体外被、类囊体和基质3部分组成，叶绿体含有三种不同的膜：外膜、内膜、类囊体薄膜和三种彼此分开的腔：膜间隙、基质和类囊体腔线粒体由内外两层膜封闭，包括外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区隔增大膜面积的方式通过类囊体重叠来增大膜面积通过内膜向内折叠形成嵴酶和色素的分布酶分布在基质和类囊体薄膜上，色素分布在类囊体的薄膜上酶分布在基质、基粒、内膜上，没有色素补充:（1）关于叶绿体和线粒体的起源，现在的主流假说有内共生起源学说，内共生学说认为叶绿体和线粒体分别起源于原始真核细胞内共生的好氧细菌和蓝藻。好氧性细菌被原始真核生物吞噬后，在共生中逐渐演化为线粒体，同样，蓝藻演化为叶绿体。于是叶绿体和线粒体有两层膜。（二）光合作用和呼吸作用的具体过程光合作用（1）光合作用过程图分子ATP多种酶参与催化RuBPC02吸收叶绿体光能中的色素酶逾ADP+Pi光反应阶段碳反应阶段分子ATP多种酶参与催化RuBPC02吸收叶绿体光能中的色素酶逾ADP+Pi光反应阶段碳反应阶段（类囊体膜）（叶绿体基质）(CH2O)H20总反应式：co2+h2o（2）光合作用的光反应和暗反应—阳生植物—阴生植物光照强度O光合作用的强度—阳生植物—阴生植物光照强度O光合作用的强度光反应暗反应场所叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中条件光照、光合色素、酶多种酶物质变化水分解为［H］和O2，ADP和Pi生成ATP②CO2的固定：CO2和植物体内的C5结合形成C3②C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受ATP水解释放的能量并被［H］还原，形成葡萄糖和C5能量变化光能转变为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能涉及的化学式H2O[H]+O2,ADP+Pi+能量ATPCO2+C5C3 C3+[H](CH2O)ATP+能量ADP+Pi元素来源去向H218O>8O214CO2>4C3〉(14CH2O)联系光反应为暗反应提供ATP、［H］、NADPH；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADPH+（3）影响光合作用强度的因素①温度光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。不同的植物有不同的最适温度范围。A点为光合作用所需酶的最适温度。②光照强度A点：只进行呼吸作用（呼吸强度）B点：光合作用等于呼吸作用（光补偿点）；C点：光照增强光合速率不再增强（光饱和点）。线段AB（不包括A、B两点）：呼吸作用〉光合作用;线段BC（不包括B点）：光合作用〉呼吸作用。CO2浓度a点：呼吸作用产生的CO2b点：CO2的补偿点c点：CO2的饱和点a〜b：CO2太低，植物消耗光合产物

b〜c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强c〜d：CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变d〜e：CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用④多因子P点时，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随着的不断加强，光合速率不断提高；当到Q点时，横坐标所表示的因子，不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子。Q光照强度强光照较强无照弱光照光合速率pQ温度④多因子P点时，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随着的不断加强，光合速率不断提高；当到Q点时，横坐标所表示的因子，不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子。Q光照强度强光照较强无照弱光照光合速率pQ温度高浓度co?co2co2光L速率PQ光熙强度例题【例1】左图表示植物有关生理作用与环境因素的关系，请回答:co阪收量co释放量—I35r0.1co阪收量co释放量-II25V0.2%C02—III25C0.1%C02D ►光照强度B点叶肉细胞中产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体。AC段限制光合作用的主要因素是光照强度。ED段III和I对比，限制光合作用的主要因素是温度。m和II对比，限制光合作用的主要因素是co2浓度。【例2】下列有关光合作用的叙述，正确的一组是（D）反应需光不需要酶②光合作用有水生成③最后阶段有氧气的释放 ④葡萄糖中的氢来自水⑤将不含能量的CO2转变成*富含能量的有机物①③ B.①②⑤C.③④ D.②④⑤【例3】将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是（A）A.C3增加，葡萄糖减少 B.C3与葡萄糖都减少C.C3与葡萄糖都增加 D.C3突然减少，葡萄糖突然增加【例4】下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比（C）A. BA.1：A. BA.1：2B.2：1C.C.8：9D.9：8呼吸作用(1)有氧呼吸①有氧呼吸过程图总反应式：CHaOu+6O,+6H,O6CO+12HO+大量能量6126 2 2 2 2②有氧呼吸的三个阶段第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜条件酶酶酶、氧气物质变化反应物葡萄糖2分子内酮酸24分子[H]、6分子02产物2分子内酮酸、4分子[H]6分子C02、20分子[H]12分子水产生的能量少量少量大量涉及的化学式无氧呼吸无氧呼吸过程图

总反应式：CHO2CHOH+2CO+少量能量6126 25 2或：C6H!2°62C3H6O3+少量能量第一阶段第二阶段场所细胞质基质细胞质基质条件酶酶酶物质变化反应物葡萄糖2分子内酮酸产物2分子内酮酸、4分子[H]2分子乳酸2分子酒精、2分子CO22产能少量少量涉及的化学式其他马铃薯块茎、甜菜的块根、玉米种子胚芽、人的肌细胞其他(3)呼吸类型的判断°2吸收量=0,只进行无氧呼吸°2吸收量=CO2释放量，只进行有氧呼吸°2吸收量＜C°2释放量，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸例题【例5】.在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时C°2和°2体积变化的相对值如下表，若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是(D)C°2释放量°2吸收量

a100b83c64d77a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多c条件下，无氧呼吸最弱d条件下，产生的CO2全部来自线粒体【例6】下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。根据下图回答下列问题：⑴A点表示植物组织的CO2较多，这些CO2是无氧呼吸的产物。⑵由A到P，CO2的释放量急剧减少，其原因是氧气增加，无氧呼吸受到抑制。⑶由P到C，CO2的量逐渐增加，其主要原因是氧气含量增加，有氧呼吸加强，释放血。2量增多。（三）光合作用和呼吸作用的关系和相关计算1.光合作用和呼吸作用的联系和区别光合作用呼吸作用代谢类型同化作用（合成代谢）异化作用（分解代谢）发生部位有叶绿体的细胞一切活细胞的细胞质基质和线粒体发生条件光照下才可发生（自然条件白昼）光下、暗处都可发生（白天、黑夜）原料CO2、H2O02、葡萄糖等有机物产物o2、葡萄糖等有机物C02、H20等能量转换贮藏能量的过程光能f活跃的化学能f稳定的化学能释放能量的过程稳定的化学能f活跃的化学能PH变化上升下降2.关于光合作用速率和呼吸作用速率的一些概念:净光合速率（光合速率、实际光合速率、表观光合速率）：光合作用产生的糖类（氧气）减去呼吸作用消耗的糖类（氧气）的速率呼吸速率：黑暗条件下测得的二氧化碳释放效率总光合速率:光合作用产生的糖类（氧气）的速率净光合速率=总光合速率-呼吸速率常用的测定光合速率和呼吸速率的方法：红气体分析仪外线CO2测定CO2的吸收量或者释放量;用氧电极侧杨装置测定O2的释放量或吸收量光合作用和呼吸作用速率大小关系示意图°2►co2光合速率=0,呼吸速率＞0O2光合速率=呼吸速率°2►co2光合速率=0,呼吸速率＞0O2光合速率=呼吸速率光合速率〈呼吸速率光合速率〉呼吸速率图1显示黑暗（即A点）时只进行呼吸作用，不进行光合作用，所以02的吸收量或CO2的释放量代表呼吸速率；图2显示的弱光照（低于光补偿点，即AB段）时呼吸作用强于光合作用，呼吸作用所需要的O2,一是来自光合作用，二是从外界吸收，呼吸作用产生的co2,一部分供给光合作用利用，一部分释放到外界环境中；图3显示的光照达到光补偿点（即B点）光合作用与呼吸作用强度相同，此时，呼吸作用产生的C02的量与光合作用需要的C02量相等，光合作用产生02的量与呼吸作用需要的02量相等，净光合速率为零；图4显示强光照（大于光补偿点，即B点右）时，光合作用强于呼吸作用，此时光合作用所需要的co2,一是来自呼吸作用产生，二是从外界环境吸收，光合作用产生的co2,一部分供给呼吸作用利用，一部分释放到外界环境，所以，C02的吸收量或02的释放量即为净光合速率。ba光合速率【例7】根据下图回答下列问题:ba光合速率。光照强度8甲图中，一昼夜CO2浓度最高和最低的分别是a、b对应的时刻，a、b两个时刻的生物学意义是表示光合作用强度等于细胞呼吸的强度。分析乙图在B点时改变的某种条件可能是(列举两种情况)：温度适当增加理由：在一定的温度范围内，随着温度的增加光合作用增强CO2的浓度增加理由：在一定的CO2浓度范围内，随着CO2浓度的增加光合作用增强乙图中A点与B点相比较，A点时叶绿体中C3的含量多(填“多”或“少”)，[H]的含量少(填或“少”)。影响图丁中E点上下移动的主要外因是温度。图戊中的数据需要在适宜光照条件下测量吗？不需要【例8】某叶片在不同温度和光照下的光合作用和呼吸作用，结果如图所示，请回答：321G氧气吸收量(m11.52黑暗时间(川321G氧气吸收量(m11.52黑暗时间(川氧气释放量(m20000g]克斯5000勒克斯°0.511.52光照时间（h）该叶片的10°C、5000勒克斯光照下，每小时光合作用产生的氧气量是4mg。该叶片在20C、20000勒克斯的光照下，如果产物都是葡萄糖，则每小时产生的葡萄糖为7.03mg【例9】将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能实际产生葡萄糖30mg，请回答：在上述条件下，光照时呼吸作用的速率与黑暗时呼吸作用的速率相比较谁大谁小？相等在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是2415mg0若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是减少(填增加或减少)。若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措是：①延长光照时间②降低夜间温度③增加CO2浓度。【例10】黑藻在我国是一种比较常见的水生植物。因其取材方便，常作为生物学实验的材料。如图丙表示植物细胞与外界环境间、叶绿体与线粒体间的气体交换，图丁表示光照强度与光合速率的关系。请据图回答：4)图丁中如果其他条件不变，CO2浓度增大，B点往左方向移；如果A点时CO2释放量为aRmol/(m2・s)，C点时的CO2吸收量为b^mol/(m2-s)，则在C点时O2的产生量为（a+b）.mol/（m2・s）。⑸图丁中曲线的意义是：在一定范围内，光合速率随光照强度的增加而增加，但超过一定范围光饱和点）后，光合速率不再增加甲乙丙 丁⑴如图甲所示，如果适当缩短光源与实验装置的距离，则单位时间内黑藻放出的气泡数量增加（填“增加”、“减少”或“不变”）。（2）图丙中由②进入叶绿体中的CO2与五碳化合物结合形成三碳化合物，随后发生三碳化合物的还原，此过程需要消耗光反应产生的ATP和［H］。⑶黑藻的叶肉细胞处于丙图状态时，对应图丁曲线中B点以后。⑷图丁中如果其他条件不变，CO2浓度增大，B点往左方向移；如果A点时CO2释放量为aRmol/（m2・s），C点时的CO2吸收量为bRmol/（m2・s），则在C点时O2的产生量为（a+b）.mol/（m2・s）。⑸图丁中曲线的意义是：在一定范围内，光合速率随光照强度的增加而增加，但超过一定范围光饱和点）后，光合速率不再增加光合作用知识点讲解名词：1、光合作用：发生范围（绿色植物X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（；B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，包括胡萝卜素和叶素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：2H2Of4[H]+O2（为暗反应提供氢）b、ATP的形成：ADP+Pi+光能一-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]+ATPf（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。③物质变化：光反应发生水的光解和ATP的形成，暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。能量变化：光反应中光能-ATP中活跃的化学能，在暗反应中ATP中活跃的化学能-CH2O中稳定的化学能。⑤联系：光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂，ATP为暗反应的进行提供了能量，暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。6、 光合作用的意义：①提供了物质来源和能量来源。②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。③对生物的进化具有重要作用。总之，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。7、 影响光合作用的因素：有光照（包括光照的强度、光照的时间长短）二氧化碳浓度、温度（主要影响酶的作用）和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如：在大棚蔬菜等植物栽种过程中，可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度（减少呼吸作用消耗有机物）的方法，来提高作物的产量。再如，二氧化碳是光合作用不可缺少的原料，在一定范围内提高二氧化碳浓度，有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中（CH2O）的产量会减少，主要由于低温会抑制酶的活性;适当提高温度能提高暗反应中（CH2O）的产量，主要由于提高了暗反应中酶的活性。8、 光合作用过程可以分为两个阶段即光反应和暗反应。前者的进行必须在光下才能进行，并随着光照强度的增加而增强，后者有光、无光都可以进行。暗反应需要光反应提供能量和[H]，在较弱光照下生长的植物，其光反应进行较慢，故当提高二氧化碳浓度时，光合作用速率并没有随之增加。光照增强，蒸腾作用随之增加，从而避免叶片的灼伤，但炎热夏天的中午光照过强时，为了防止植物体内水分过度散失，通过植物进行适应性的调节，气孔关闭。虽然光反应产生了足够的ATP和〔H〕，但是气孔关闭，CO2进入叶肉细胞叶绿体中的分子数减少，影响了暗反应中葡萄糖的产生。9、 在光合作用中：a、由强光变成弱光时，[产生的H]、ATP数量减少，此时C3还原过程减弱，而CO2仍在短时间内被一定程度的固定，因而C3含量上升，C5含量下降，（CH2O）的合成率也降低。b、CO2浓度降低时，CO2固定减弱，因而产生的C3数量减少，C5的消耗量降低，而细胞的C3仍被还原，同时再生，因而此时，C3含量降低，C5含量上升。本文来自：【爱学啦】原文地址：/shengwu/jiangjie/15924.html下面是高中生物第三章第七节生物的呼吸作用相关知识点，爱学啦高中学习网对其进行了收集整理,方便大家学习浏览.1、有氧呼吸指细胞在有氧的参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。场所：先在细胞质的基质，后在线粒体。过程：第一阶段、（葡萄糖）C6H12O6-2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（细胞质的基质）；第二阶段、2C3H4O3（丙酮酸）f6CO2+20[H]+少量能量（线粒体）；第三阶段、24[H]+O2f12H2O+大量能量（线粒体）。2、 呼吸作用（不是呼吸）：指生物体的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，并且