◎光合作用是指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,并释放出氧气的过程。影响因素有:光、温度、CO2浓度、水分、矿质元素等。

1.发现

内容
时间
过程
结论
普里斯特
1771年
蜡烛、小鼠、绿色植物实验
植物可以更新空气
萨克斯
1864年
叶片遮光实验
绿色植物在光合作用中产生淀粉
恩格尔曼
1880年
水绵光合作用实验
叶绿体是光合作用的场所释放出氧。
鲁宾与卡门
1939年
同位素标记法
光合作用释放的氧全来自水

2.场所

       双层膜

叶绿体   基质   

基粒  多个类囊体(片层)堆叠而成 

                    胡萝卜素(橙黄色)1/3

     类胡萝卜素   叶黄素(黄色)   2/3  吸蓝紫光

色素  (1/4)     叶绿素A(蓝绿色)3/4

             叶绿素(3/4)  叶绿素B(黄绿色)1/4  吸红橙和蓝紫光

3.过程

 
光反应
暗反应
条件
光、色素、酶
CO2、[H]、ATP、酶
时间
短促
较缓慢
场所
内囊体的薄膜
叶绿体的基质
过程
① 水的光解
2H2O → 4[H] + O2
② ATP的合成/光合磷酸化
ADP + Pi + 光能 → ATP
① CO2的固定
    CO2 + C5 → 2C3
② C3/ CO2的还原
  2C3 + [H] →(CH2O)
实质
光能 → 化学能,释放O2
同化CO2,形成(CH2O)
总式
CO2 + H2O  → (CH2O)+ O2
或 CO2 + 12H2O  → (CH2O)6 + 6O2 + 6H2O
物变
无机物CO2、H2O → 有机物(CH2O)
能变
光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能

 ◎ 同位素示踪

     14C  光反应   2C 3  暗反应  (14CH2O)

     3H2O   固定   [3H]   还原  (C3H2O)

H218O   光   18O2

◎ 人为创设条件,看物质变化:

  1. 光照  →  [H]和ATP  →  暗反应  →  (CH2O)

    ↓      ↓      ↓      ↓

    切断  →  不能生成  → 不能进行 →  不能生成

2.  CO2  →  C5 →  C3 →  (CH2O)

    ↓    ↓   ↓    ↓

     切断  → 增多 → 减少 →不能生成

4.意义

(1)制造有机物,实现物质转变--“绿色工厂”;

(2)调节大气中O2和CO2的含量--“自动的空气净化剂”;

(3)生物生命活动所需能量的最终来源--“巨大的能量转换器”;

(4)对生物的进化具有重要的作用。

    光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

6.比较同化作用的类型

 
不同点
相同点
能量来源
物质来源
举例
自养型
光能自养
光能
能用无机物制造有机物
绿色植物
光合细菌
都从外界摄取物质,经过极其复杂的变化,转变成自身的组成物质,并且贮存能量
化能自养
体外环境的物质氧化时所放出的能量
硫细菌
铁细菌
硝化细菌
异养型
所摄取的有机物中储存的能量
不能利用无机物制造有机物,只能摄取现成的有机物
人类、动物和营腐生、寄生的菌类

(

◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气,排出二氧化碳的过程。

◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。分为:

 
有氧呼吸
无氧呼吸
概念
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成许多ATP的过程。
指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
过程
① C6H12O6  → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
② 2丙酮酸+ 6H2O → 6CO2 + [H]+ 2ATP
③ [H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP
① C6H12O6  → 2丙酮酸 + [H] + 2ATP
→ 2C3H6O3
② 2丙酮酸  → 2C2H5OH + 2CO2
反应式
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2 + 12H2O + 38ATP
C6H12O6  → 2C3H6O3 + 2ATP
   → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
不同点
场所 : ①②线粒体基质 ③内膜
始终在细胞质基质
条件 : 除①外,需分子氧、酶
不需分子氧、需酶
产物 : CO2 、H2O
酒精和CO2或乳酸
能量 : 大量、合成38ATP(1161KJ)
少量、合成2ATP(61.08KJ)
相同点
联系 : 从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同
实质 : 分解有机物,释放能量,合成ATP
意义 : 为生物体的各项生命活动提供能量;为体内其他化合物合成提供原料

◎比较

 
光合作用
呼吸作用
反应场所
绿色植物(在叶绿体中进行)
所有生物(主要在线粒体中进行)
反应条件
光、色素、酶
酶(时刻进行)
物质转变
把无机物CO2和H2O合成有机物(CH2O)
分解有机物产生CO2和H2O
能量转变
把光能转变成化学能储存在有机物中
释放有机物的能量,部分转移ATP
实质
合成有机物、储存能量
分解有机物、释放能量、产生ATP
联系
有机物、氧气
光合作用          呼吸作用
能量、二氧化碳

◎ 光合作用的实质

通过光反应把光能转变成活跃的化学能,通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。

 0  445823  445831  445837  445841  445847  445849  445853  445859  445861  445867  445873  445877  445879  445883  445889  445891  445897  445901  445903  445907  445909  445913  445915  445917  445918  445919  445921  445922  445923  445925  445927  445931  445933  445937  445939  445943  445949  445951  445957  445961  445963  445967  445973  445979  445981  445987  445991  445993  445999  446003  446009  446017  447090 

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