(一)光合作用和呼吸作用的概念:
光合作用:即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,经过光反应和暗反应,利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,将光能转化成化学能储存在有机物中,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。
呼吸作用:是生物体内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他产物,并且释放出能量的总过程。
(二)场所:
光合作用:对于绿色植物来说,光合作用场所在叶绿体,其中光反应在类囊体薄膜,暗反应在叶绿体基质。
呼吸作用:第一个阶段,发生在细胞质基质。第二个阶段,发生在线粒体基质。第三个阶段,发生在线粒体内膜。
(三)光合作用反应式:
1、光反应
(1)水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)。
(2)ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)。
2、暗反应
(1)CO2的固定:CO2+C5→2C3。
(2)C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5。
(三)呼吸作用:
第一阶段:C6H12O6酶→细胞质基质=2丙酮酸+4[H]+能量(2ATP)。
第二阶段:2丙酮酸+6H2O酶→线粒体基质=6CO2+20[H]+能量(2ATP)。
第三阶段:24[H]+6O2酶→线粒体内膜=12H2O+能量(34ATP)。
总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2酶→6CO2+12H2O+大量能量(38ATP)。
光合作用和呼吸作用原因:光合作用和呼吸作用可以说是一个可逆的化学反应,光合作用是水和二氧化碳在光能的作用下,通过叶绿体合成葡萄糖的过程,并同时放出氧气,呼吸作用是葡萄糖被氧化,释放出能量,水和二氧化碳。这个反应就如同一个可逆化学反应。
(四)光合作用的意义:
1、生物进化方面:一是光合作用产生的O2为需氧型生物的出现提供了可能;二是O2在条件下形成的臭氧(O3)吸收紫外线,减弱太阳辐射对生物的影响为水生生物到达陆地提供了可能;三是光合作用产生的大量有机物为较高级异养型生物的出现提供了可能。
2、现实意义:增强光合作用效率,解决粮食短缺问题。主要应满足光合作用所需条件,内部条件——植物所需的各种矿质元素、光合作用的面积(适当密植),外部条件——充足的原料(CO2和H2O)、适宜的光照、较长的光合作用时间。
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