浅谈光合作用和呼吸作用的关系

■张淑娟

一、光合作用

光合作用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着能量的有机物,并释放出氧气的过程。光合作用是能量之源。

1.光合作用的总反应式为CO2+H2O。

2.影响光合作用的外界因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度、必需矿物质元素和水。

二、呼吸作用

呼吸作用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他产物,并释放出能量的过程。呼吸作用是生物体的共同特征,为生命活动提供能量。

1.呼吸作用的反应式为CH2O+O2。

2.呼吸作用主要包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。

(1)有氧呼吸：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。有氧呼吸先在细胞质的基质中进行,后在线粒体中进行。有氧呼吸的总反应式为C6H12O6+。

(2)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,把糖类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。无氧呼吸始终在细胞质的基质中进行。无氧呼吸的总反应式为2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量或。

注意：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的物质的量之比为1∶3；产生同样数量的ATP 时,无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为19∶1。

3.影响呼吸速率的外界因素主要有温度、氧气含量、水分、二氧化碳的浓度。

三、光合作用和呼吸作用的关系

1.光合作用和呼吸作用是相对独立、相互依存、互为条件的两个过程。

植物的光合作用为呼吸作用提供了物质基础,呼吸作用为光合作用提供了能量和原料,二者共处在一个统一体中。没有光合作用合成的有机物,就没有呼吸作用与氧气反应而被分解的有机物；没有光合作用释放的氧气,就没有持续足够供给生物呼吸的氧气。如果没有呼吸作用释放的能量,光合作用就无法进行,呼吸作用释放的二氧化碳也是光合作用的原料之一。

2.光合作用与呼吸作用不是简单的逆转。

(1)从生物角度看：所有生物都能进行呼吸作用,而只有绿色植物才能进行光合作用。

(2)从细胞角度看：所有活细胞都能进行呼吸作用,而光合作用一般在叶肉细胞或绿茎皮层细胞中进行。

(3)从反应的场所看：呼吸作用的场所是细胞质和线粒体,而光合作用的场所是叶绿体。

(4)从能量变化来看：呼吸作用是将有机物中的化学能转变为热能和ATP,而光合作用则是将光能转变为化学能。

注意：光合作用所需的ADP 和辅酶NADP+与呼吸作用所需的ADP 和辅酶NADP+是相同的,光合作用的碳循环和呼吸作用的磷酸戊糖途径基本上是互为逆反应的。