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关于高中生物光合作用与呼吸作用中产物的区别

2018-01-28吴桃花

关键词:光合作用高中生物

吴桃花

【摘要】 植物在光合作用与呼吸作用的共同作用下能够实现物质的有效积累,维持植物生命体的生存和生长。本文对光合作用与呼吸作用的产物之间的区别进行简要分析。

【关键词】 高中生物 光合作用 呼吸作用

【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2018)11-183-01

若想研究光合作用与呼吸所用产物之间的区别便需要先从这两种活动的过程与反应原理、反应条件等多个方面着手。让学生先掌握反应的本质,才能更好地研究产物之间的区别。

一、植物光合作用

绿色植物利用光能以叶绿体为基础转化二氧化碳和水,形成有机物进行能量的存储,并且在反应过程中产生并排放出氧气。植物光合作用产生的有机物以糖类为主,如单糖、多糖和二糖等等。其中最为常见的生成物便是淀粉和蔗糖。但不同的植物进行光合作用时所得到的有机物也并不完全相同。例如,大丽花与菊芋的菊根粉通过光合作用会将已经产生的果糖进行二次缩合,最终形成多糖。而如洋葱等百合科植物在光合作用下所产生的便是葡萄糖和蔗糖。

对光合作用进行研究的过程中非常容易陷入一种思想上的误区,那么便是光合作用的产物只有糖类一种,蛋白质等物质是植物将糖类二次合成后所得到的产物。但实际反应中脂肪和氨基酸、有机酸这些物质虽然大部分是再合成后得到的产物,但也有一部分在光合作用过程中便已经得到。在光反应中植物体细胞将水分解成氢离子与氧气,并将ADP转化成为ATP。在暗反应中将CO2和氢离子转化成为CH2O进行能量的存储。简单来讲,光合作用产生的有机物以糖类为主,这也是植物种子和果实当中的有机物以淀粉类物质为主,包含了少量的氨基酸与脂肪等物质的主要原因。在光合作用当中植物体细胞将光能转化成为了活跃的化学能,再将活跃的化学能转化成为了有机物当中稳定的化学能,这便是植物体光合作用的最终物质变化。

二、植物呼吸作用的相关内容

植物通过线粒体将有机物分解成水和二氧化碳并释放出能量的过程便是植物的呼吸作用。在反应当中通过酶的催化,在线粒体当中将葡萄糖等有机物彻底进行分解,并得到植物赖以生存的ATP,同时释放二氧化碳和水。其中生成的二氧化碳直接排放到空气当中,生成的ATP为植物的生命活动提供支持。

呼吸作用是动、植物生命活动过程中所必须要进行的能量获取活动。若将植物呼吸作用进行划分,可以分成有氧呼吸与无氧两个主要类型。其中暗呼吸过程还可以再次细化分为有氧与无氧两种呼吸方式。其中有氧呼吸是指细胞在有氧环境当中呼吸的方式,植物吸收氧气,产生二氧化碳和水并释放出能量。这一反应的进行受到氧气、温度与水的直接影响;无氧呼吸是在无氧环境下葡萄糖在酶的催化作用下在细胞质基质当中进行的氧化反应,产生丙酮酸之后释放少量的能量,并在线粒体当中进行第二和第三阶段的反应最终释放出大量的ATP。在高等植物当中,无氧呼吸与有氧呼吸被统称为呼吸活动,但对微生物而言无氧呼吸则被称为发酵。相比于暗呼吸,细胞在有光条件下所进行的光呼吸虽然也对有机物进行分解并产生二氧化碳,但在这一过程中却并不生成ATP。

三、光合作用与呼吸作用所产生的有机物差别

光合作用与呼吸作用存在着非常大的关联性,并非是完全独立的两个生命活动。光合作用与呼吸作用彼此之间相互依存、彼此促进,无法脱离对方独立存在。这两种活动都是植物生存所不可缺少的重要生命活动,共同承担着植物生存和生长所需的能量获取与释放工作。同时这两种生命活动也是植物体生命中最为基础和普遍的一种生命行为。光合作用与呼吸作用有序进行、缺一不可,在两种活动顺利开展的过程中会产生植物体维持生存的必需品。

例如,如果光合作用无法顺利进行,那么植物体便不会再产生有机物,而呼吸作用过程中所消耗的有机物完全来自于植物光合作用的产物。随着植物体内的有机物不断消耗却没有任何补充,呼吸作用最终也将由于缺少有机物进行反应而终止。同样的,如果呼吸作用不能顺利进行,那么植物体便无法分解有机物,便无法为植物体提供ATP,光合作用也会随着能量的枯竭而逐渐停止,无法再进行物质吸收与转化,不会再进行有机物的积累,无法为植物体的生存提供最基础的保障。因此,光合作用与呼吸作用的重要性没有任何区别,他们并不独立,而是相互促进共同存在的一个完整的循环,只是在各自的反應过程中所产生的物质有所差别。两种活动的作用缺一不可,虽然产物不同,但这些产物都是植物赖以生存的重要物质。

光合作用与呼吸作用虽然对植物体的生产具有相同的重要性,但这两种活动无论是发生的时间还是主要场所,或者反应的过程都是完全独立的,其主要区别在于:第一,活动所需的条件不同。光合作用的开展必须要依靠光照,而呼吸作用及时没有阳光依然能够进行。第二,活动的场所不同。光合作用必须要以叶绿体为基础进行,而呼吸作用依靠的是线粒体。第三,能量变化不同。光合作用将光能转化成为化学能,并将能量存储到有机物当中。呼吸作用则将化学能从有机物当中进行释放,维持植物生存和生产所需。

结束语

研究光合作用与呼吸作用产物之间的区别时,需要先从反应原理和反应条件展开研究,进而探究各自的产物所能够起到的作用。教师要帮助学生认真分析其中的差别,将所有与反应相关的条件都清晰地为学生进行讲解。让学生能够对反应的每一个步骤都清晰地掌握,从而更好地掌握反应的本质,更好地区别两者的产物。

[ 参 考 文 献 ]

[1]沈雁.高中生物探究性学习的实践与研究[J].东北师范大学.2014(23):45-47.

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[4]曹树林.高中生物光合作用与呼吸作用中有机物的区别[J].课程教育研究.2015(30):78-79.

[5]武世芳.光合作用实验的好材料——彩叶草[J].天津教育.2015(30):78-79.

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