生物的呼吸作用定義
指生物體的有機物在細胞内經過一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳或其它産物,并且釋放出能量的過程。
分類
有氧呼吸:指細胞在有氧的參與下,把糖類等有機物徹底氧化分解,産生二氧化碳和水,同時釋放出大量能量的過程。
無氧呼吸:一般是指細胞在無氧的條件下,通過酶的催化作用,把有機物分解為不徹底的氧化産物,同時釋放出少量能量的過程。
發酵:微生物的無氧呼吸。
反應過程
有氧呼吸:
①場所:先在細胞質的基質,後在線粒體。
②過程:第一階段、(葡萄糖)C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸) 4[H] 少量能量(細胞質的基質);第二階段、2C3H4O3(丙酮酸)→6CO2 2O[H] 少量能量(線粒體);第三階段、24[H] O2→12H2O 大量能量(線粒體)。
無氧呼吸(有氧呼吸是由無氧呼吸進化而來):
①場所:始終在細胞質基質。
②過程:第一階段、和有氧呼吸的相同;第二階段、2C3H4O3(丙酮酸)→C2H5OH(酒精) CO2(或C3H6O3乳酸)
③高等植物被淹産生酒精(如水稻),(蘋果、梨可以通過無氧呼吸産生酒精);高等植物某些器官(如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根)産生乳酸,高等動物和人無氧呼吸的産物是乳酸。
有氧呼吸與無氧呼吸的區别和聯系
①場所:有氧呼吸第一階段在細胞質的基質中,第二、三階段在線粒體
②O2和酶:有氧呼吸第一、二階段不需O2,;第三階段:需O2,第一、二、三階段需不同酶;無氧呼吸--不需O2,需不同酶。
③氧化分解:有氧呼吸--徹底,無氧呼吸--不徹底。
④能量釋放:有氧呼吸(釋放大量能量38ATP)---1mol葡萄糖徹底氧化分解,共釋放出2870kJ的能量,其中有1161kJ左右的能量儲存在ATP中;無氧呼吸(釋放少量能量2ATP)--1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量,其中61.08kJ儲存在ATP中。⑤有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段相同。
呼吸作用的意義
為生物的生命活動提供能量。為其它化合物合成提供原料。
關于呼吸作用的計算規律
①消耗等量的葡萄糖時,無氧呼吸與有氧呼吸産生的二氧化碳物質的量之比為1:3
②産生同樣數量的ATP時無氧呼吸與有氧呼吸的葡萄糖物質的量之比為19:1。如果某生物産生二氧化碳和消耗的氧氣量相等,則該生物隻進行有氧呼吸;如果某生物不消耗氧氣,隻産生二氧化碳,則隻進行無氧呼吸;如果某生物釋放的二氧化碳量比吸收的氧氣量多,則兩種呼吸都進行。
呼吸作用産生ATP的生理過程
有氧呼吸、光反應、無氧呼吸(暗反應不能産生)。在綠色植物的葉肉細胞内,形成ATP的場所是:細胞質基質(無氧呼吸)、葉綠體基粒(光反應)、線粒體(有氧呼吸的主要場所)
生物的光合作用名詞
光合作用:發生範圍(綠色植物)、場所(葉綠體)、能量來源(光能)、原料(二氧化碳和水)、産物(儲存能量的有機物和氧氣)。
葉綠體的色素
①分布:基粒片層結構的薄膜上。
②色素的種類:高等植物葉綠體含有以下四種色素。A、葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,包括葉綠素a(藍綠色)和葉綠素b(β類胡蘿蔔素主要吸收藍紫光,包括胡蘿蔔素和葉素
葉綠體的酶
分布在葉綠體基粒片層膜上(光反應階段的酶)和葉綠體的基質中(暗反應階段的酶)。
光合作用的過程
①光反應階段a、水的光解:2H2O→4[H] O2(為暗反應提供氫)b、ATP的形成:ADP Pi 光能—→ATP(為暗反應提供能量)
②暗反應階段:a、CO2的固定:CO2 C5→2C3b、C3化合物的還原:2C3 [H] ATP→(CH2O) C5
光反應與暗反應的區别與聯系
①場所:光反應在葉綠體基粒片層膜上,暗反應在葉綠體的基質中。
②條件:光反應需要光、葉綠素等色素、酶,暗反應需要許多有關的酶。
③物質變化:光反應發生水的光解和ATP的形成,暗反應發生CO2的固定和C3化合物的還原。
④能量變化:光反應中光能→ATP中活躍的化學能,在暗反應中ATP中活躍的化學能→CH2O中穩定的化學能。
⑤光反應産物[H]是暗反應中CO2的還原劑,ATP為暗反應的進行提供了能量,暗反應産生的ADP和Pi為光反應形成ATP提供了原料。
光反應的進行必須在光下才能進行,并随着光照強度的增加而增強,暗反應有光、無光都可以進行。暗反應需要光反應提供能量和[H],在較弱光照下生長的植物,其光反應進行較慢,故當提高二氧化碳濃度時,光合作用速率并沒有随之增加。光照增強,蒸騰作用随之增加,從而避免葉片的灼傷,但炎熱夏天的中午光照過強時,為了防止植物體内水分過度散失,通過植物進行适應性的調節,氣孔關閉。雖然光反應産生了足夠的ATP和〔H〕,但是氣孔關閉,CO2進入葉肉細胞葉綠體中的分子數減少,影響了暗反應中葡萄糖的産生。
光合作用的意義
①提供了物質來源和能量來源。
②維持大氣中氧和二氧化碳含量的相對穩定。
③對生物的進化具有重要作用。
總之,光合作用是生物界最基本的物質代謝和能量代謝。
影響光合作用的因素
有光照(包括光照的強度、光照的時間長短)、二氧化碳濃度、溫度(主要影響酶的作用)和水等。
這些因素中任何一種的改變都将影響光合作用過程。如:在大棚蔬菜等植物栽種過程中,可采用白天适當提高溫度、夜間适當降低溫度(減少呼吸作用消耗有機物)的方法,來提高作物的産量。再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定範圍内提高二氧化碳濃度,有利于增加光合作用的産物。
當低溫時暗反應中(CH2O)的産量會減少,主要由于低溫會抑制酶的活性;适當提高溫度能提高暗反應中(CH2O)的産量,主要由于提高了暗反應中酶的活性。
考點
①由強光變成弱光時,[産生的H]、ATP數量減少,此時C3還原過程減弱,而CO2仍在短時間内被一定程度的固定,因而C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)的合成率也降低。
②CO2濃度降低時,CO2固定減弱,因而産生的C3數量減少,C5的消耗量降低,而細胞的C3仍被還原,同時再生,因而此時,C3含量降低,C5含量上升。
二者的區别
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