1、 1 绿色植物的光合作用和呼吸作用绿色植物的光合作用和呼吸作用 一、绿色植物通过光合作用制造有机物 生物圈中的生产者绿色植物，是一个巨大的生产有机物的天然“工厂” 。制造有机 物的生理作用是光合作用。 1.光合作用 概念： 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能量的有机物 （如 淀粉） ，并且释放氧气的过程。 原料：水和二氧化碳 水由根从土壤中吸收，二氧化碳由叶片通过气孔从空气中获得。 条件：光是绿色植物进行光合作用的必要条件，没有光，植物无法进行光合作用。 场所：叶绿体，主要存在于叶片的叶肉细胞中，因此叶片是绿色植物制造有机物的主 要器官。 产物：有机物和氧气 光合作用
2、的实质。 光 二氧化碳 水 有机物 氧气 叶绿体 （储存着能量） 物质转变：将含碳的无机物转变成含碳的有机物（如淀粉） 。 能量转变：将光能转变成储藏在有机物（如淀粉）中的化学能（生物质能） 。 2.实验：绿叶在光下制造有机物 暗处理：把盆栽的天竺葵放在黑暗处以昼夜的目的是：将叶片中的淀粉运走耗尽。 叶片遮光：对一片叶的处理及目的：把一片叶的叶片的一部分进行遮罩，即让这部分 叶片无光照，而另一部分不遮罩，有光照。把盆栽的天竺葵置于阳光下，进行遮罩的叶片的 实验是对照实验，即无光和有光形成对照。 脱色：去掉叶片中的叶绿素。 方法：把叶片放入酒精中隔水加热。 隔水加热的原因： 酒精有挥发性， 直接
3、加热酒精容易燃烧起火， 隔水加热可以避免失火； 另在加热过程中，酒精逐渐溶解叶绿素，叶片呈黄色。 检验植物是否进行了光合作用的方法： 向已脱色处理的叶片上滴加碘液 （棕色液体） ， 变蓝的部位表示叶片进行光合作用合成了淀粉，因为淀粉遇碘变蓝。 预期结果： 没有遮罩的叶片部分变蓝， 遮罩的叶片部分不变蓝， 呈棕色 （碘液的颜色） 。 实验结果：与预期结果一样。 结论：光合作用制造了有机物。 绿色植物制造的有机物除供自己利用外，还通过食物链，进入其他生物体内，参与构建 其他生物体并提供生命活动所需的能量。 3.演示实验：光合作用产生氧气。 实验：如图 现象：金鱼藻表面冒出气泡，待收集到 大半试管气
4、体时，将带火星的木条伸到试管 内，木条复燃。 结论：金鱼藻在光下产生氧气；植物光 合作用不仅制造有机物，还产生氧气。 实验评价：设置对照实验，探究光合作用需要光。 2 4.探究：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？ 假设：光合作用需要二氧化碳。 光合作用不需要二氧化碳。 实验过程：如图 现象：甲装置中叶片脱色后，遇碘液不变色； 乙装置中叶叶片脱色后，遇碘变蓝。 结论：二氧化碳是光合作用的必须原料。 二、绿色植物对有机物的利用 1.有机物用来构建植物体 从细胞角度看，植物细胞体内除了水和少量无机盐外，主要是有机物。细胞壁的主要 成分是纤维素 （一种糖类） ， 细胞膜的主要成分是蛋白质和脂类， 细胞核
5、中的遗传物质是 DNA， 均为有机物。 从器官角度看，种子的成分大部分是有机物，茎和根中也含有大量的有机物。 2.有机物为植物的生命活动提供能量 植物生命活动所需要的能量来自细胞内的有机物。 呼吸作用 概念：在植物体内，将有机物进行分解，释放能量供生命活动的需要，这个过程就是呼 吸作用。呼吸作用是生物所具有的另一项重要的生理过程。 原料：有机物和氧气 条件：活细胞，在有光和无光的条件下都进行，一旦停止，生命就终结。 场所：主要在细胞的线粒体内进行，不同的细胞内，线粒体的数目不同，线粒体较多的 细胞中，呼吸作用旺盛。 产物：二氧化碳和水，并释放出有机物中储存的能量，释放的能量用于生命活动。 呼吸
6、作用的实质 线粒体 有机物 + 氧 二氧化碳 + 水 + 能量 其他生物细胞内，有机物分解提供能量的方式与绿色植物一样，都通过细胞进行呼吸。 因此：呼吸作用是生物的共同特征。 三、光合作用与生物圈的碳氧平衡 绿色植物在光合作用中消耗大量的二氧化碳，制造氧气，所制造的氧气量大大超过自身 呼吸作用对氧的需要量， 大量的氧以气体的形式排放到大气中， 这样就维持了生物圈中二氧 化碳和氧气的相对平衡，简称碳氧平衡。 四、光合作用在农业生产上的应用 农业生产上，要保证农作物有效地进行光合作用的条件，特别是光的作用。 农业上常采取的措施有间接套种和合理密植。间接套种可以充分利用空间，创造最大的 经济效益，如
7、在葡萄架下中喜阴的经济作物，瓜、果、菜套种。合理密植可以防止植物间距 过稀或过密。 过稀， 会因为没有充分利用单位面积上的光而造成对太阳光能量的浪费； 过密， 植株叶片互相遮挡， 被遮挡的叶片不仅不能有效地进行光合作用生产有机物， 而且还因为进 行呼吸作用而消耗有机物。另外，在温室大棚内，可适当控制温度和提高二氧化碳浓度，提 高光合作用效率，以提高农作物的产量。 五、光合作用与呼吸作用的比较 3 光合作用 呼吸作用 区 别 部位 含有叶绿体的细胞 所有的活细胞，主要在线粒体中 条件 光 有光无光均可 原料 二氧化碳、水 有机物、氧 产物 有机物、氧 二氧化碳、水 能量转变 制造有机物，储存能量
8、 分解有机物，释放能量 联系 1.光合作用为呼吸作用提供物质基础 2.呼吸作用产生的二氧化碳，可被光合作用利用，产生的能量维持所有生 命活动（包括光合作用） 注意： 1.光合作用与呼吸作用是相互依存的关系，不是完全相反或对立的关系。 2.呼吸作用还包括无氧呼吸（也消耗有机物，产生能量维持生命活动） 。 六、影响光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的外界因素 1.影响光合作用的外界因素 光照强度。光照增强，光合作用随之加强。但光照增强到一定程度后，光合作用不在 加强。夏季中午，由于气孔关闭，影响二氧化碳的进入，光合作用反而下降。因而中午光照 最强的时候，并不是光合作用活动最强的时候。 二氧化碳浓度。二氧
9、化碳是光合作用的原料，其浓度影响光合作用的强度。温室种植 蔬菜可适当提高大棚内二氧化碳的浓度以提高产量。 温度。植物在 1035正常进行光合作用，其中 2530最适宜，35以上开始下 降，甚至停止。 2.影响呼吸作用的外界因素 温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。 温度。温度对呼吸作用强弱影响最大。温度升高，呼吸作用加强；温度过高，呼吸作 用强度减弱。 水分。植物含水量增加，呼吸作用加强。 氧气。一定范围内随氧气浓度的增加，呼吸作用显著加强。 二氧化碳。二氧化碳浓度大，抑制呼吸作用。在贮藏蔬菜、水果、粮食时用低温、干 燥、充加二氧化碳等措施可以延长贮藏时间。 3.影响蒸腾作用的外界因素 光照。较强的光照提高了空气温度也叶面温度，使叶内水分气化过程加速，蒸腾作用 加强。 湿度。较大的湿度使水分气化速度减慢，蒸腾作用减弱。
