光合作用和呼吸作用知識點總結(jié)

8/8光合作用和呼吸作用知識點總結(jié)ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸

細(xì)胞呼吸的概念：細(xì)胞呼吸是指有機物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放能量并且生成ATP的過程。

一、實驗課題探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式

（一）實驗原理

1、酵母菌是單細(xì)胞真菌屬于兼性厭氧菌。

有氧呼吸產(chǎn)生水和CO2

無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2。

2、CO2的檢測方法

（1）CO2使澄清石灰水變渾濁

（2）CO2使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃

3、酒精的檢測

橙色的重酪酸鉀溶液在酸性下與酒精發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色。

二）實驗假設(shè)

1.酵母菌在有氧情況下進行有氧呼吸產(chǎn)生：CO2

2.無氧情況下進行無氧呼吸，產(chǎn)生：CO2+酒精

(三)實驗用具（略）

1、NaOH的作用是什么？

2、酵母菌進行什么呼吸？

3、澄清的石灰水有什么作用？

4、如何說明CO2產(chǎn)生的多少？

5、如何控制無氧的條件？

(四)實驗結(jié)果預(yù)測

1、酵母菌在有氧和無氧情況下均產(chǎn)生了CO2，能使澄清石灰

水變渾濁。

2、酵母菌在有氧情況下，沒有酒精生成，不能使重鉻酸鉀溶

液發(fā)生顯色反應(yīng)；在無氧情況下，生成了酒精，使重鉻酸鉀溶

液發(fā)生灰綠色顯色反應(yīng)。

3、酵母菌的有氧呼吸比無氧呼吸釋放的CO2要多

(五)實驗步驟

1、配制酵母菌培養(yǎng)液（等量原則）置于A、B錐形瓶

2、組裝有氧呼吸和無氧呼吸裝置圖，放置在25-35℃、環(huán)境下培養(yǎng)8-9小時。

3、檢測CO2的產(chǎn)生

4、檢測酒精的產(chǎn)生

（1）取2支試管編號（2）各取A、B錐形瓶酵母菌培養(yǎng)液的濾液2毫升注入試管

（3）分別滴加0.5毫升重酪酸鉀--濃硫酸溶液，輕輕震蕩、混勻.Ａ試管密封，Ｂ試管不密封．(六)觀測、記錄

酵母菌在有氧和無氧條件下均能進行細(xì)胞呼吸。

有氧條件下，產(chǎn)生大量的CO2，無氧條件下,產(chǎn)生酒精+少量的CO2二、細(xì)胞呼吸的方式（一）有氧呼吸1、過程、場所

①葡萄糖的初步分解場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

C6H12O6

2、能量去向

1mol葡萄糖釋放能量2870KJ:一部分以熱能形式散失(約60%),1161KJ轉(zhuǎn)移至ATP（合成38molATP）

3、總反應(yīng)式：

C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

4、概念

有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，生成許多ATP的過程（二）無氧呼吸1、過程、場所

②丙酮酸徹底分解

場所：線粒體基質(zhì)2丙酮酸+6H2O酶

6CO2+20[H]+能量

（少量）[H]的氧化

場所：線粒體內(nèi)膜

24[H]+6O2

酶

12H2O+能量（大量）

酶

2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]+能量（少量）

③

酶

2、能量去向：

1mol葡萄糖分解為乳酸或酒精后，共放出196.65kJ的能量，

3、反應(yīng)方程式

A.乳酸發(fā)酵

4、概念

無氧呼吸是指細(xì)胞在無氧條件下，通過酶的催化作用，把葡萄糖等有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放出少量能量的過程。5、實例

a.高等植物在水淹的情況下，可以進行短時間的無氧呼吸。產(chǎn)生酒精和二氧化碳.

b.高等動物和人體在劇烈運動時，骨骼肌細(xì)胞內(nèi)就會進行無氧呼吸。肌肉酸脹是由于產(chǎn)生了乳酸.

場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

C6H12O6

酶

2丙酮酸+4[H]+能量（少量）

☆與有氧呼吸第一階段相

同

②丙酮酸不徹底分解

場所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

2丙酮酸

酶

2C3H6O3（乳酸）

2C2H5OH（酒精）+2CO

2

2、其余的能量以熱能的形式散失,

3、未釋放的能量儲存在何處？

2C3H6O3（乳酸）酶

+少量能量

例：高等動物、乳酸菌、高等植物的某些器官

（馬鈴薯塊莖、甜菜塊根等）C6H12O

6

酶

2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量

例：大多數(shù)植物、酵母菌,

葡萄糖的初步分解①1、其中有61.08KJ的能量儲存在ATP中，產(chǎn)生2molATP,

C6H12O6

B.酒精發(fā)酵

c.酵母菌在缺氧的條件下，可以將有機物分解成酒精和二氧化碳有氧呼吸與無氧呼吸的比較

51015202530

例題：下圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下O2吸收量和CO2釋放量的變化。請據(jù)下圖回答下列問題：

O2吸收量=0只進行無氧呼吸O2吸收量=CO2釋放量只進行有氧呼吸

O2

CO2

的釋放速

(1)外界氧濃度在10％以下時，該器官的呼吸作用方式是________________。(2)該器官的CO2釋放與O2的吸收兩條曲線在P點相交后則重合為一條線，此時該器官的呼吸作用方式是____________，進行此種呼吸方式所用的底物是____________。(3)當(dāng)外界氧濃度為4～5％時，該器官CO2釋放量的相對值為0.6，而O2吸收量的相對值為0.4。此時，無氧呼吸消耗葡萄糖的相對值約相當(dāng)于有氧呼吸的____倍關(guān)于呼吸作用的計算:

C6H12O6酶

2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量

酶

三、影響呼吸速率的外界因素：

1、溫度：溫度通過影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細(xì)胞的呼吸作用。

溫度過低或過高都會影響細(xì)胞正常的呼吸作用。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細(xì)胞呼吸越弱；溫度越高，細(xì)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(xì)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(chǎn)生過多酒精，可使根部細(xì)胞壞死。

4、CO2：環(huán)境CO2濃度提高，將抑制細(xì)胞呼吸，可用此原理來貯藏水果和蔬菜。

四、呼吸作用在生產(chǎn)上的應(yīng)用：

1．作物栽培時，疏松土壤促進根部有氧呼吸，吸收無機鹽。

2．糧油種子貯藏時，要風(fēng)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。4．包扎傷口，選用透氣消毒紗布，抑制細(xì)菌無氧呼吸

5．酵母菌釀酒：先通氣，后密封。先讓酵田菌有氧呼吸，大量繁殖，再無氧呼吸產(chǎn)生酒精。

6．稻田定期排水：抑制無氧呼吸產(chǎn)生酒精，防止酒精中毒，爛根死亡7．提倡慢跑：防止劇烈運動，肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生乳酸8．破傷風(fēng)桿菌感染傷口：須及時清洗傷口，以防無氧呼吸

?消耗等量的C6

H12

O時，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的ATP的比例為：1：19?產(chǎn)生相同量的ATP，用于無氧呼吸和有氧呼吸的C6

H12

O6

比例為：19：1

◆消耗等量的C6

H12O時，無氧呼吸與有氧呼吸產(chǎn)生的CO2的比例為：1：3

◆產(chǎn)生相同量的CO2，用于無氧呼吸和有氧呼吸的C6

H12

O6比例為：3：1

五、意義：

1為生物各種生命活動提供ATP2為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料光合作用知識點：

一、光合作用的的探究歷程

1、海爾蒙特實驗：植物生長所需的原料來自于水

2、普里斯特利實驗：綠色植物可以更新空氣

3、薩克斯實驗：光合作用需要光，光合作用能產(chǎn)生淀粉。實驗注意事項：置于暗處48小時——使葉子里的淀粉消耗完，避免影響實驗的準(zhǔn)確性；用酒精脫色——使葉子中的葉綠素溶解，避免遮擋反應(yīng)的顏色，葉綠素只溶解在有機溶劑中，如酒精，丙酮等；分別用碘蒸汽處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的沒有變成藍(lán)色，曝光的則呈現(xiàn)深藍(lán)色。

4、1880年（美國）恩格爾曼實驗：O2是由葉綠體釋放的

該實驗的巧妙之處：1．實驗材料選用：水綿和好氧性細(xì)菌。因為水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，用好氧性細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。2．環(huán)境：選用黑暗并且沒有空氣的，排除了氧氣和光的干擾。3．對比試驗：先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下。先選極細(xì)光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對比實驗；用好氧細(xì)菌檢測，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對照，從而再一次證明實驗結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。5、美國魯賓和卡門實驗（同位素標(biāo)記法）：光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O。

6：美國卡爾文：用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。14CO2——14C3——14CH2O光合作用發(fā)現(xiàn)小結(jié)：

一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1、捕獲光能的色素

1664年，比利時海爾蒙特

1771年，英國普利斯特利

1864年，德國薩克斯

1880年，美國恩格爾曼

20世紀(jì)30年代，美國魯賓與卡門

原料:水

原料和產(chǎn)物:

更新空氣(二氧化碳和氧氣)

產(chǎn)物:淀粉條件:光場所:葉綠體條

件:光

氧來自于水。

實驗原則：

對照原則

單一變量原則

實驗方法：同位素標(biāo)記法

實驗：綠葉中色素的提取和分離

實驗原理：提取(無水乙醇)、分離(層析液)

目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無水乙醇等

方法步驟：1.提取綠葉中的色素2.制備濾紙條3.畫濾液細(xì)線4.分離綠葉中的色素5.觀察和記錄

方法與步驟：稱取5g左右的鮮葉，剪碎，放入研缽中。加少許的二氧化硅（充分研磨）和碳酸鈣(防止研磨中色素被破壞)與10ml無水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進行過濾。討論：

1.濾紙條上色帶的數(shù)目、排序、寬窄？

2.濾紙條上的濾液細(xì)線，為什么不能觸及層析液？

3、春夏葉片為什么是綠色？而秋天樹葉為什么會變黃？

四種色素對光的吸收:

葉綠素主要吸收_______類胡蘿卜素主要吸收________

一、光合作用強度

1、什么是光合作用強度？光合作用強度通常用光合速率表示，即單位葉面積葉片在單位時間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量。

總光合速率=凈光合速率+呼吸速率可以測出凈光合速率和呼吸速率，只能計算出總光合速率

類胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素

(占1/4)

葉綠素葉綠素a

葉綠素b

(占3/4)

胡蘿卜素：橙黃色葉黃素：黃色葉綠素a：藍(lán)綠色b：黃綠色

二、光合作用過程

:、光合作用的意義:

1、把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在所制造的有機物中。2.對生物的進化具有重要作用。3、釋放氧氣,消耗大氣中二氧化碳，維持生物圈二氧化碳和氧氣的平衡。

4、制造的有機物一部分用來構(gòu)建自身，為自身生命活動提供能量；大部分用來為生物圈中其他生物的生命活動提供營養(yǎng)和能量。

六.影響光合作用的因素有：

暗反應(yīng)階段

條件

酶、ATP、[H]（有光、沒光都行）

場所

葉綠體基質(zhì)

物質(zhì)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(xué)能→（CH2O）中的穩(wěn)定化學(xué)能

酶

酶

ATP

（1）光：光照強弱直接影響光反應(yīng)；

應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地制宜地種植植物。光補償點、光飽和點：陽生植物>陰生植物

（2）溫度：溫度高低會影響酶的活性；

（3）CO2濃度：CO2是光合作用的原料，直接影響暗反應(yīng)；

B

A

C

陽生植物陰生植物

光照強度

B：光補償點

C：光飽和點

吸收