呼吸作用的意义
-安医大第二附属医院
2023年2月23日发(作者：苏轼最有名的诗词)1
呼吸作用
名词：
1、呼吸作用（不是呼吸）：指生物体的有机物在细胞内经过一系列的
氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，并且释放出能量的过程。
2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，把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的过程。
3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把
等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
4、发酵：微生物的无氧呼吸。
语句：
1、有氧呼吸：
①场所：先在细胞质的基质，后在线粒体。
②过程：第一阶段（葡萄糖）C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能
量（细胞质的基质）;第二阶段、2C3H4O3（丙酮酸）→6CO2+20[H]+少量
能量（线粒体）;第三阶段、24[H]+O2→12H2O+大量能量（线粒体）。
2、无氧呼吸（有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来）：
①场所：始终在细胞质基质
②过程：第一阶段和有氧呼吸的相同；第二阶段不释放能量，2C3H4O3
（丙酮酸）→C2H5OH（酒精）+CO2(或C3H6O3乳酸)②高等植物被淹产生
酒精(如水稻)，(苹果、梨可以通过无氧呼吸产生酒精)；高等植物某
些器官（如马铃薯块茎、甜菜块根）产生乳酸，高等动物和人无氧呼
吸的产物是乳酸。
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3、有氧呼吸与无氧呼吸的区别和联系
①场所：有氧呼吸第一阶段在细胞质的基质中，第二、三阶段在线粒
体
②O2和酶：有氧呼吸第一、二阶段不需O2，；第三阶段：需O2，第一、
二、三阶段需不同酶；无氧呼吸--不需O2，需不同酶。
③氧化分解：有氧呼吸--彻底，无氧呼吸--不彻底。
④能量释放：有氧呼吸（释放大量能量38ATP）---1mol葡萄糖彻底氧
化分解，共释放出2870kJ的能量，其中有1161kJ左右的能量储存在
ATP中；无氧呼吸（释放少量能量2ATP）--1mol葡萄糖分解成乳酸共
放出能量，其中储存在ATP中。
⑤有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同。
4、呼吸作用的意义：为生物的生命活动提供能量。为其它化合物合成
提供原料。
5、关于呼吸作用的计算规律是:
①消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的二氧化碳物质的
量之比为1：3
②产生同样数量的ATP时无氧呼吸与有氧呼吸的葡萄糖物质的量之比
为19：1。如果某生物产生二氧化碳和消耗的氧气量相等，则该生物
只进行有氧呼吸；如果某生物不消耗氧气，只产生二氧化碳，则只进
行无氧呼吸；如果某生物释放的二氧化碳量比吸收的氧气量多，则两
种呼吸都进行。
6、产生ATP的生理过程例如：有氧呼吸、光反应、无氧呼吸（暗反应
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不能产生）。在绿色植物的叶肉细胞内，形成ATP的场所是：细胞质基
质（无氧呼吸）、叶绿体基粒（光反应）、线粒体（有氧呼吸的主要场
所）
影响细胞呼吸的因素及实践应用：
1．内部因素：
(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴
生植物小于阳生植物。
(2)同一植株在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期
呼吸速率较高，成熟期呼吸速率较低。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。
2．环境因素：
(1)温度
①规律：呼吸作用在最适温度最强，超过最适温
度，呼吸酶活性下降，甚至变形失活，呼吸受抑制；低于最适温度活
性下降，呼吸受抑制。
②应用：生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。在大棚蔬菜
的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提
高产量。
(2)O2的浓度
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①规律：在O2浓度为零时只进行无氧呼吸；O2
浓度为10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2浓度为l0%以上，
只进行有氧呼吸。
②应用：生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，藏少有机物消耗
这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。
(3)CO2浓度
①规律：从化学平衡的角度分析，C02浓度增加，
呼吸速率下降。
②应用：在蔬菜和水果的保鲜中，增加CO2：浓度具有良好的保鲜作用。
(4)水含量
①规律：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含
水量的减少而减弱。
②应用：在作物种子的储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少
有机物的消耗。
思维拓展：
1、温室中栽培农作物提高产量的措施有两个方面，提高光合强度和降
低呼吸消耗。影响细胞呼吸的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、
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含水量等，但农业生产中最常考虑的是温度。其他几个因素不容易控
制。
2、植物细胞呼吸的最适温度一般在25～35℃，最高温度在35～45℃。
3、绿色植物细胞呼吸的最适温度总比光合作用的最适温度高。一般情
况下，植物细胞呼吸的最适温度为30℃，而光合作用的最适温度为
25℃。
光合作用
一、应牢记知识点
1、追根溯源,绝大多数活细胞所需能量的最终源头是太阳光能.
2、将光能转换成细胞能利用的化学能的是光合作用.
3、叶绿体中的色素及吸收光谱
⑴、叶绿素（含量约占3/4）
①、叶绿素a——蓝绿色——主要吸收蓝紫光和红光
②、叶绿素b——黄绿色——主要吸收蓝紫光和红光
⑵、类胡萝卜素（含量约占1/4）
①、胡萝卜素——橙黄色——主要吸收蓝紫光
②、叶黄素——黄色——主要吸收蓝紫光
4、叶绿体中色素的提取和分离
⑴、提取方法：丙酮做溶剂.
⑵、碳酸钙的作用：防止研磨过程中破坏色素.
⑶、二氧化硅作用：使研磨更充分.
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⑷、分离方法：纸层析法
⑸、层析液：20份石油醚：2份酒精：1份丙酮混合
⑹、层析结果：从上到下——胡黄ab
⑺、滤液细线要求：细、均匀、直
⑻、层析要求：层析液不能没及滤液细线.
5、叶绿体中光和色素的分布——叶绿体类囊体薄膜上
6、光合作用场所——叶绿体
叶绿体是光合作用的场所；
叶绿体基粒类囊体膜上,分布着与光化作用有关的色素和酶.
7、光合作用概念：
是指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,并且释放出氧气的过程.
8、光合作用反应式：
（1）光反应
条件：有光
场所：叶绿体类囊体薄膜
过程：①水的光解：
②ATP的合成：
（光能→ATP中活跃的化学能）
（2）暗反应
条件：有光和无光
场所：叶绿体基质
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过程：①CO2的固定：
②C3的还原：
（ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能）
9、1771年,英国科学家普利斯特利（,1773—1804）实验证实：植物
能更新空气.
10、荷兰科学家英格豪斯（–housz）发现：只有在阳光照射下,只有
绿叶才能更新空气.
11、1785年明确了：绿叶在光下吸收二氧化碳,释放氧气.
12、1845年,各国科学家梅耶（）指出：植物进行光合作用时,把光能
转换成化学能储存起来.
13、1864年,德国科学家萨克斯（——1897）实验证明：光合作用产
生淀粉.
⑴、饥饿处理——将绿叶置于暗处数小时,耗尽其营养.
⑵、遮光处理——绿叶一半遮光,一半不遮光.
⑶、光照数小时——将绿叶放在光下,使之能进行光合作用.
⑷、碘蒸汽处理——遮光的一半无颜色变化,暴光的一侧边蓝绿色.
14、1939年,美国科学家鲁宾（）卡门（）同位素标记法实验证明：
光合作用释放的
氧气来自水.
⑴、同位素标记法三要点：
①、用途：指用放射性同位素追踪物质的运行和变化规律.
②、方法：放射性同位素能发出射线,可以用仪器检测到.
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③、特点：放射性同位素标记的化合物化学性质不改变,不影响细胞的
代谢.
⑵、用18O标记H2O和CO2,得到H2
18O和C18O2.
⑶、将植物分成两组,一组提供H218O,另一组提供C18O2.
⑷、在其他条件都相同的情况下,分别检测植物释放的O2.
⑸、结果,只有提供H2
18O时,植物释放出18O2.
15、卡尔文循环——卡尔文（,1911——）实验
⑴、用14C标记CO2得14CO2
⑵、向小球藻提供14CO2,追踪光和作用过程中C的运动途径.14CO2—→
14C3—→14C6H12O6
16、光合作用过程
二、应会知识点
1、光合作用中色素的吸收峰
2、叶绿体结构
⑴、具有内外双层膜.
⑵、具有基粒——由类囊体色素.
⑶、二氧化硅作用：使研磨更充分.
3、化能合成作用
⑴、概念：指利用环境中某些无机物氧化时释放的能量,将二氧化碳和
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水制造成储存能量的有机物的合成作用.
⑵、典型生物：硝化细菌、铁细菌、瘤细菌等.
⑶、硝化细菌：原核生物,能利用环境中氨（NH3）氧化生成亚硝酸（HNO2）
或硝酸（HNO3）释放的化学能,
将二氧化碳和水合成为糖类.
⑷、能进行化能合成作用的生物也是自养生物
三、影响光合作用的环境因素：光照强度、CO2浓度、温度等
（1）光照强度：在一定的光照强度范围内，光合作用的速率随着
光照强度的增加而加快。
（2）CO2浓度：在一定浓度范围内，光合作用速率随着CO2浓度的
增加而加快。
（3）温度：光合作用只能在一定的温度范围内进行，在最适温度
时，光合作用速率最快，高于或低于最适温度，光合作用速率下降。
四、
农业生产中提高光能利用率采取的方法:
延长光照时间如：补充人工光照、多季种植
增加光照面积如：合理密植、套种
光照强弱的控制：阳生植物（强光），阴生植物（弱光）
增强光合作用效率适当提高CO2浓度：施农家肥
适当提高白天温度（降低夜间温度）
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必需矿质元素的供应
五、补偿点、饱和点
光补偿点：植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值。在
光补偿点以上，植物的光合作用超过呼吸作用，可以积累有机物质。
光补偿点以下，植物的呼吸作用超过光合作用，此时非但不能积累有
机物质，反而要消耗贮存的有机物质。如长时间在光补偿点以下，植
株逐渐枯黄以致死亡。当温度升高时，呼吸作用增强，光补偿点就上
升。
光饱和点：光合作用吸收二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量，
处于动态平衡时的光照强度。其数值随温度增高而上升。植物处于此
种光照强度下，光合作用形成的有机物与呼吸作用消耗的有机物相抵
消，但夜晚呼吸作用继续进行，以一昼夜计算，有机物将有亏损。这
样，经过一定时间，植物将会由于饥饿而死亡。因此，温室栽培遇到
阴暗天气，应注意适当调节室温。