呼吸作用和光合作用专家讲座

呼吸作用

和

光合作用呼吸作用和光合作用专家讲座第1页一、有氧呼吸

有氧呼吸是细胞在有氧条件下，将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过程。1、定义：2、有氧呼吸场所：主要场所：是线粒体还有细胞质基质呼吸作用和光合作用专家讲座第2页C6H12O62丙酮酸酶4[H]能2ATP热线粒体细胞质基质①第一阶段：葡萄糖初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量场所：细胞质基质2C3H４O３（少许）呼吸作用和光合作用专家讲座第3页C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]线粒体细胞质基质②①丙酮酸彻底分解酶6CO2+20[H]+能量场所：线粒体第二阶段：2C3H４O３+6H2O（少许）呼吸作用和光合作用专家讲座第4页C6H12O62丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能34ATP热线粒体细胞质基质②①③氧参加酶12H2O+能量场所：线粒体第三阶段：24[H]+6O2（大量）呼吸作用和光合作用专家讲座第5页总反应式：

酶

C6H12O6＋6H２O＋6O２—→6CO2＋

12H２O＋能量1mol葡萄糖释放2870KJ，有1161KJ转移至ATP（合成38molATP），能量效率高达40％其余主要以热能(1709KJ)形式散失掉。呼吸作用和光合作用专家讲座第6页二、无氧呼吸

无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，经过酶催化作用，把葡萄糖等有机物分解成为不彻底氧化产物，同时释放出少许能量过程。2、无氧呼吸场所：1、定义：细胞质基质呼吸作用和光合作用专家讲座第7页C6H12O62丙酮酸酶4[H]能线粒体细胞质基质①第一阶段：葡萄糖初步分解C6H12O6酶+4[H]+能量场所：细胞质基质2C3H４O３（少许）缺氧呼吸作用和光合作用专家讲座第8页C6H12O62丙酮酸酶4[H]能线粒体细胞质基质①缺氧第二阶段：丙酮酸不彻底分解２C3H４O３酶２C3H6O3(乳酸)+能量２C3H４O３２C2H5OH(酒精)+２CO2+能量酶酶２C3H6O3（乳酸）２C2H5OH（酒精）+２CO2酶场所：细胞质基质能能（少许）（少许）呼吸作用和光合作用专家讲座第9页总反应式（1）高等植物(水稻、苹果等）和酵母菌无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶（2）高等动物、人和乳酸菌无氧呼吸：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶例外：马铃薯块茎和甜菜块根无氧呼吸产生乳酸（酒精发酵）（乳酸发酵）呼吸作用和光合作用专家讲座第10页C6H12O6

细胞质基质2C2H5OH+2CO2+能量有氧呼吸与无氧呼吸联络和区分6CO2+12H2O+能量2C3H6O3+能量2丙酮酸有O2线粒体无O2

细胞质基质共同进行分别进行呼吸作用和光合作用专家讲座第11页三.细胞呼吸意义和应用1.为生物体各项生命活动提供能量。2.为体内其它化合物合成提供原料。呼吸作用释放能量热能散失或维持体温恒定转移储存于ATP（水解后释放能量用于细胞分裂、矿质吸收、肌肉收缩、神经传导等生命活动）

呼吸过程产生一些中间产物如丙酮酸，能够经过氨基转换作用合成丙氨酸，也能够在肝脏中合成肝糖元或者葡萄糖等。呼吸作用和光合作用专家讲座第12页下列图是探究酵母菌进行呼吸方式类型装置，下面叙述正确是A．假设装置一中液滴左移，装置二中液滴不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸。B．假设装置一中液滴不移动，装置二中液滴右移，则说明酵母菌只进行无氧呼吸C．假设装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，则说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸D．假设装置一、二中液滴均不移动说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸呼吸作用和光合作用专家讲座第13页影响呼吸作用原因：1、温度：温度能影响呼吸作用，主要是影响呼吸酶活性。在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以降低呼吸消耗。

2、氧气：有氧呼吸强度随氧浓度增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间关系用下图所示曲线来表示：3、水分呼吸作用和光合作用专家讲座第14页应用促进生长发育粮食储备和果蔬保鲜

增强细胞呼吸（因需能量和原料）降低呼吸速率，降低有机物消耗疏松土壤早稻育秧早期适时排水、水稻生产中适时露田和晒田粮食储备要降低温度和保持干燥，可采取晒干、充氮、通风和密闭等办法水果储备采取降低氧浓度或温度和密闭方法措施呼吸作用和光合作用专家讲座第15页29．（新课标，11分）将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜条件下萌发，天天定时取相同数量萌发种子，二分之一直接烘干称重，二分之一切取胚乳烘干称重，计算每粒平均干重，结果如图所表示。若只考虑种子萌发所需营养物质起源于胚乳，据图回答以下问题。

（1）萌发过程中胚乳组织中淀粉被水解……

（2）萌发过程中在____小时之间种子呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗平均干重为____mg。呼吸作用和光合作用专家讲座第16页（3）萌发过程中胚乳部分营养物质转化成幼苗组成物质，其最大转化速率为____

mg·粒-1·d-1。

（4）若保持试验条件不变，120小时后萌发种子干重改变趋势是____，原因是____________。呼吸作用和光合作用专家讲座第17页光合作用概念：

光合作用是指绿色植物经过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量有机物，而且释放出氧气过程。

原料、产物、场所和条件是什么？呼吸作用和光合作用专家讲座第18页呼吸作用和光合作用专家讲座第19页光合作用总反应式

6CO2+12H2O*

C6H12O6+6O2*+6H2O

光能叶绿体呼吸作用和光合作用专家讲座第20页外膜内膜基质基粒光合色素位置：叶绿体类囊体薄膜类囊体呼吸作用和光合作用专家讲座第21页叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）C55H72O5N4MgC55H70O6N4MgC40H56C40H56O2种类：呼吸作用和光合作用专家讲座第22页影响光合作用原因：1、光照强度：植物光合作用强度在一定范围内伴随光照强度增加而增强，同化CO2速率也对应增加，但当光照强度到达一定时，光合作用强度不再伴随光照强度增加而增强。植物在进行光合作用同时也在进行呼吸作用：呼吸作用和光合作用专家讲座第23页2、温度：植物全部生活过程都受温度影响，因为在一定温度范围内，提升温度能够提升酶活性，加紧反应速率。光合作用也不例外，在一定温度范围内，在正常光照强度下，提升温度会促进光合作用进行。但提升温度也会促进呼吸作用。呼吸作用和光合作用专家讲座第24页3、CO2浓度：CO2是植物进行光合作用原料，只有当环境中CO2到达一定浓度时，植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用最低CO2浓度称为CO2赔偿点，即在此CO2浓度条件下，植物经过光合作用吸收CO2与植物呼吸作用释放CO2相等。环境中CO2低于这一浓度，植物光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长久如此植物就会死亡。呼吸作用和光合作用专家讲座第25页4、必需矿质元素供给：绿色植物进行光合作用时，需要各种必需矿质元素。①氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP主要组成成份；②磷也是NADP+和ATP主要组成成份。科学家发觉，用磷脂酶将离体叶绿体膜结构上磷脂水解掉后，在原料和条件都具备情况下，这些叶绿体光合作用过程显著受到妨碍，可见磷在维持叶绿体膜结构和功效上起着主要作用。③绿色植物经过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中，都需要钾。④镁是叶绿体主要组成成份，没有镁就不能合成叶绿素等。5、光照面积呼吸作用和光合作用专家讲座第26页29.(课标Ⅱ卷10分)某植物净光合速率改变趋势如图所表示。据图回答以下问题：（1）当CO2浓度为a时，高光强下该植物净光合速率为①。CO2浓度在a～b之间时，曲线

②

表示了净光合速率随CO2浓度增高而增高。（2）CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示净光合速率不再增加，限制其增加环境原因是

③。呼吸作用和光合作用专家讲座第27页（3）当环境中CO2浓度小于a时，在图示3种光强下，该植物呼吸作用产生CO2量

④(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收CO2量。（4）据图可推测，在温室中，若要采取提升CO2浓度办法来提升该种植物产量，还应该同时考虑

⑤

这一原因影响，并采取对应办法。呼吸作用和光合作用专家讲座第28页光合作用与呼吸作用区分光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物产物O2、葡萄糖等有机物CO2、H2O等能量转换贮藏能量过程光能→活跃化学能→稳定化学能释放能量过程稳定化学能→活跃化学能发生部位有叶绿体细胞，叶绿体活细胞，线粒体、细胞质发生条件光照下才可发生光下、暗处都可发生呼吸作用和光合作用专家讲座第29页光合作用和呼吸作用关系（原料与产物）：呼吸作用和光合作用专家讲座第30页呼吸作用和光合作用专家讲座第31页光合作用和呼吸作用关系（气体）：呼吸作用和光合作用专家讲座第32页

在此基础上深入了解一天24小时中，何时放CO2，何时吸CO2呢？因为在光下，植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，而夜晚只进行呼吸作用，可用下图表示（甲图春季，乙图夏季）：呼吸作用和光合作用专家讲座第33页光合作用和呼吸作用中化学计算：光合作用反应式：6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O呼吸作用反应式：有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2呼吸作用和光合作用专家讲座第34页光合作用和呼吸作用中化学计算：

普通以光合速率和呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放出CO2量或放出和吸收O2量）来表示植物光合作用和呼吸作用强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物量多少。1、在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，所以此时测得氧气吸收量（即空气中O2降低许）或二氧化碳释放量（即空气中CO2增加量）直接反应呼吸速率。2、在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时测得空气中氧气增加量（或二氧化碳降低许）比植物实际光合作用所产生O2量（或消耗CO2量要）少，因为植物在光合作用同时也在经过呼吸作用消耗氧气、放出二氧化碳。所以此时测得值并不能反应植物实际光合速率，而反应出表观光合速率或称净光合速率。呼吸作用和光合作用专家讲座第35页（1）光合作用实际产氧量＝实测氧气释放量＋呼吸作用耗氧量（2）光合作用实际二氧化碳消耗量＝实测二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳释放量（3）光合作用葡萄糖净生产量＝光合作用实际葡萄糖生产量—呼吸作用葡萄糖消耗量呼吸作用和光合作用专家讲座第36页

将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，在黑暗条件下，罩内CO2含量每小时增