植物的光合作用与呼吸作用

(1)光合作用和呼吸的概念：

光合作用：即光能的合成。植物、藻类和某些细菌在可见光照射下，利用光合色素通过光反应和暗反应将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物。可以转化为化学能、储存在有机物中并释放氧气（或氢气）的生化过程。

呼吸作用：是生物体内有机物在细胞内进行一系列氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物并释放能量的总过程。

（二）地点：

光合作用：对于绿色植物来说，光合作用场所位于叶绿体中，光反应发生在类囊体膜中，暗反应发生在叶绿体基质中。

呼吸：第一阶段发生在细胞质基质中。第二阶段发生在线粒体基质中。第三阶段发生在线粒体内膜。

(3)光合作用反应式：

1、光反应

(1)光解水：2H2O4[H]+O2(为暗反应提供氢气)。

(2) ATP :ADP+Pi+光能的形成—ATP（为暗反应提供能量）。

2. 暗反应

(1)CO2的固定：CO2+C52C3。

(2)还原C3化合物：2C3+[H]+ATP(CH2O)+C5。

(3)呼吸：

第一阶段：C6H12O6酶细胞质基质=2丙酮酸+4[H]+能量（2ATP）。

第二阶段：2丙酮酸+6H2O酶线粒体基质=6CO2+20[H]+能量（2ATP）。

第三阶段：24[H]+6O2酶线粒体内膜=12H2O+能量（34ATP）。

总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2酶6CO2+12H2O+大量能量（38ATP）。

光合作用和呼吸作用的原因：光合作用和呼吸作用可以说是一种可逆的化学反应。光合作用是水和二氧化碳在光能的作用下通过叶绿体合成葡萄糖，同时释放出氧气的过程。呼吸作用是葡萄糖被氧化，释放能量、水和二氧化碳的过程。这个反应就像一个可逆的化学反应。

(4)光合作用的意义：

1、在生物进化方面：首先，光合作用产生的O2为需氧生物的出现提供了可能；其次，O2在一定条件下形成的臭氧（O3）吸收紫外线，减弱太阳辐射对生物的影响，使水生生物的到来成为可能。土地提供了可能性；第三，光合作用产生的大量有机物为高级异养生物的出现提供了可能性。

2、实用意义：增强光合作用效率，解决食物短缺问题。主要应满足光合作用所需的条件，内部条件——植物所需的各种矿质元素、光合作用面积（适当密植）、外部条件——充足的原料（CO2和H2O）、适宜的光照、较长的光合作用时间。