高考生物知識點之光合作用與呼吸作用
1、呼吸作用的本質：是氧化分解有機物，釋放能量，不一定需要氧氣，分為有氧呼吸和無氧呼吸。
2、有氧呼吸的反應式： ，
第一階段在細胞質基質 進行，原料是糖類等，產物是 丙酮酸 、氫 、 ATP ，第二階段在線粒體 進行，原料是丙酮酸和水 ，產物是 C02 、ATP 、氫 ，第三階段在線粒體進行，原料是 氫 和 氧 ，產物是 水、 ATP ，第一、二階段的共同產物是氫 、 ATP，三個階段的共同產物是 ATP 。1mol葡萄糖有氧呼吸產生能量 2870 KJ，可用于生命活動的有1161 KJ( 38molATP)，以熱能散失 1709 KJ，無氧呼吸產生的可利用能量是 61.08 KJ( 2 molATP)，1molATP水解后放出能量 30.54 KJ 。
場所發生反應產物
第一階段細胞質
基質
丙酮酸、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP
第二階段線粒體
基質
CO2、[H]、釋放少量能量，形成少量ATP
第三階段線粒體
內膜
生成H2O、釋放大量能量，形成大量ATP
3、寫出2條無氧呼吸反應式
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
C6H12O6 2C3H3O3+能量
無氧呼吸的場所是細胞質基質，分 2個階段，第一個階段與 有氧 呼吸的相同，是由 葡萄糖分解為 丙酮酸 ，第二階段的反應是由丙酮酸分解成CO2和酒精 或轉化成 C3H3O3(乳酸) 。熟悉95頁圖。
4、影響呼吸速率的外界因素：
1、溫度：溫度通過影響細胞內與呼吸作用有關的酶的活性來影響細胞的呼吸作用。
溫度過低或過高都會影響細胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內，溫度越低，細胞呼吸越弱;溫度越高，細胞呼吸越強。
2、氧氣：氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制;氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制。
3、水分：一般來說，細胞水分充足，呼吸作用將增強。但陸生植物根部如長時間受水浸沒，根部缺氧，進行無氧呼吸，產生過多酒精，可使根部細胞壞死。
4、CO2：環境CO2濃度提高，將抑制細胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。
5、呼吸作用在生產上的應用：
1、作物栽培時，要有適當措施保證根的正常呼吸，如疏松土壤等。
2、糧油種子貯藏時，要風干、降溫，降低氧氣含量，則能抑制呼吸作用，減少有機物消耗。
3、水果、蔬菜保鮮時，要低溫或降低氧氣含量及增加二氧化碳濃度，抑制呼吸作用。
6、光合作用的的探究歷程
①、1648年海爾蒙脫(比利時)，把一棵2.3kg的柳樹苗種植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水澆灌而不供給任何其他物質，5年后柳樹增重到76.7kg，而土壤只減輕了57g。指出：植物的物質積累來自水
②、1771年英國科學家普里斯特利發現，將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在密閉的玻璃罩內，蠟燭不容易熄滅;將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內，小鼠不容易窒息而死，證明：植物可以更新空氣。
③、1785年，由于空氣組成的發現，人們明確了綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。
o1845年，德國科學家梅耶指出，植物進行光合作用時，把光能轉換成化學能儲存起來。
④、1864年,德國科學家把綠葉放在暗處理的綠色葉片一半暴光，另一半遮光。過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，發現遮光的那一半葉片沒有發生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈深藍色。證明：綠色葉片在光合作用中產生了淀粉。
⑤、1880年，德國科學家思吉爾曼用水綿進行光合作用的實驗。證明：葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所，氧是葉綠體釋放出來的。
⑥、20世紀30年代美國科學家魯賓卡門采用同位素標記法研究了光合作用。第一組相植物提供H218O和CO2，釋放的是18O2;第二組提供H2 O和C18O，釋放的是O2。光合作用釋放的氧全部來自來水。
7、葉綠體色素吸收 可見光，主要吸收紅橙光和 藍紫 光，(葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅橙光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光)，光反應的場所是 葉綠體類囊體膜上 ，(因為所有色素和所有光反應的酶都在囊狀結構上)，原料是 水,ADP、Pi ，動力是 光能 ，產物是 氧、氫和ATP ，暗反應場所是 葉綠體基質 ，原料是 CO2 ，動力是 ATP水解釋放的能量 ，產物是有機物(CH2O)和C5 ，光反應為暗反應提供 還原劑氫 和ATP(能量)，CO2被還原前先要進行固定 ，C3化合物一部分 被還原為有機物 ，另一部分又變成 五碳化合物 。光合作用的總反應式：CO2+H2O (CH2O)+O2。自然界最基本的物質、能量代謝是光合作用 ，光合作用產生的氧氣來自 H20 ，有機物中的O來自 CO2 。光合作用的意義：1.制造有機物，固定太陽能，為其他生物提供物質和能量需要，2.制造氧氣，維持O2 與CO2的平衡，使好氧生物得以發展3.形成O3層，使生物由水生向陸生進化。熟悉103頁圖。
8、光合作用的過程：
光反應階段條件光、色素、酶
場所在類囊體的薄膜上 物質變化
水的分解：H2O → [H] + O2↑ ATP的生成：ADP + Pi → ATP
能量變化光能→ATP中的活躍化學能
暗反應階段條件酶、ATP、[H]
場所葉綠體基質 物質變化CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3
C3的還原： C3 + [H] → (CH2O) 能量變化ATP中的活躍化學能→(CH2O)中的穩定化學能 總反應式
CO2 + H2O O2 + (CH2O)
9、提高農作物產量的重要條件之一，是提高農作物對光能的利用率。要提高農作物的光能的利用率的方法有：
1)延長光合作用的時間 2)增加光合作用的面積(合理密植，間作套種)
3)光照強弱的控制 4)必需礦質元素的供應 5)CO2的供應(溫室栽培多施有機肥或放置干冰，提高二氧化碳濃度)。
影響光合作用速度的曲線分析及應用
因素圖像關鍵點的含義在生產上的應用
單因子影響光照強度 A點光照強度為0，此時只進行呼吸作用，釋放CO2的量，表明此時的呼吸強度。AB段表明隨光照強度加強，光合作用逐漸加強，CO2的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用; B點時，呼吸作用釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度=呼吸作用強度，稱B點為光補償點(植物白天光照強度應在光補償點以上，植物才能正常生長)。BC段表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上不再加強了。C點為光合作用的飽和點。(1)適當提高光照強度
(2)延長光合作用時間(例：輪作)
(3)對溫室大棚用無色透明玻璃
(4)若要降低光合作用則用有色玻璃。如用紅色玻璃，則透紅光吸收其他波長的光，光合能力較白光弱。但較其他單色光強。
光合面積
OA段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大，A點為光合作用面積的飽和點，隨葉面積的增大，光合作用不再增強，原因是有很多葉被遮擋在光補償點以下。OB段干物質量隨光合作用增強而增加，而由于A點以后光合作用量不再增加，而葉片隨葉面積的不斷增加OC段呼吸量不斷增加，所以干物質積累量不斷降低如BC段。植物的葉面積指數不能超過C點，若超過C點，植物將入不敷出，無法生活下去。適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免陡長，封行過早，使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下，白白消耗有機物，造成不必要的浪費。溫室栽培植物時，可增加光合作用面積，合理密植是增加光合作用面積的一項重要措施。
二氧化碳濃度 CO2是光合作用的原料，在一定范圍內，CO2越多，光合作用速率越大，但到A點時，即CO2達到飽和時，就不再增加了溫室栽培植物時適當提高室內CO2的濃度，如釋放一定量的干冰或多施有機肥，使根部吸收的CO2增多。大田生產"正其行，通其風"，即為提高CO2濃度、增加產量
溫度
光合作用是在酶催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常進行光合作用，其中AB段(10℃～35℃)，隨溫度的升高而逐漸加強，B點(35℃)以上光合酶活性下降，光合作用開始下降，40℃～50℃光合作用幾乎完全停止(1)適時播種
(2)溫室栽培植物時，白天適當提高溫度，晚上適當降溫
(3)植物"午休"現象的原因之一
葉齡
OA段為幼葉，隨幼葉的不斷生長，葉面積不斷增大，葉內葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加。AB段為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩定狀態，光合速率也基本穩定。BC段為老葉，隨葉齡的增加，葉片內葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降農作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，都是根據其原理。又可降低其呼吸作用消耗有機物
礦質元素礦質元素是光合作用的產物--葡萄糖進一步合成許多有機物時所必需的物質。如缺少N，就影響蛋白質(酶)的合成;缺少P就會影響ATP的合成;缺少Mg就會影響葉綠素的合成合理施肥可促進葉片面積增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率
多因子影響圖像
含義P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當到Q點時，橫坐標所表示的因子，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當提高圖示的其他因子
應用溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當充加CO2，進一步提高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合作用速率。總之，可根據具體情況，通過增加光照強度，調節或增加CO2濃度來充分提高光合效率，以達到增產的目的
CO2的含量很低時，綠色植物不能制造有機物，隨CO2的含量的提高，光合作用逐漸 提高 ;當CO2的含量提高到一定程度時，光合作用的強度不再隨CO2的含量的提高而 提高 。光照強度：在一定范圍內，光合速率隨光照強度的增強而加快，超過光飽合點，光合速率反而會下降。溫度：溫度可影響酶的活性。
10、自養生物：可將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物，如綠色植物，硝化細菌(化能合成)
異養生物：不能將CO2、H2O等無機物合成葡萄糖等有機物，只能利用環境中現成的有機物來維持自身生命活動，如許多動物。
11、請自行比較光合作用與呼吸作用。
(責任編輯：郭躍文)
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