光合作用和呼吸作用复习大纲：（一）比较光合作用和呼吸作用的结构基础；（二）加深理解光合作用和呼吸作用的过程；（三）光合作用和呼吸作用的相关计算。

（一）光合作用和呼吸作用的结构基础1.叶绿体的亚显微结构（在基质和类囊体的薄膜上分布着许多与光合作用有关的酶）5—外膜6---内膜7---类囊体8----叶绿体基质9---叶绿体基粒(要求学生学会画简略的结构图)①叶绿体外膜：外膜的渗透性很大，如核苷、无机磷、蔗糖等许多细胞质中的营养分子可自由进入膜间隙。

②叶绿体内膜：内外膜间隙约为10~20nm，内膜对通过物质的选择性很强，CO2、O2、Pi、H2O、磷酸甘油酸等可通过内膜，ATP、ADP己糖磷酸，葡萄糖及果糖等够过内膜较慢，蔗糖不可以通过内膜，需要特殊的转运体才可以通过内膜。

（联系膜的选择透过性）③类囊体：类囊体是单层膜围成的扁平小囊，沿叶绿体的长轴平行排列，膜上有光合色素，又称光合膜。

其主要成分是蛋白质和脂类（6:4）。

全部类囊体实质上是一个相互贯通的封闭系统。

④基粒：定义：在叶绿体基质中由许多圆盘状类囊体堆叠而成的摞状结构特征：叶绿体基粒有许多囊状结构薄膜组成，表面有很多色素，是色素的载体。

叶绿体基粒由10-100个类囊体重叠而成，因而又称囊状基粒，基粒和基粒之间有膜片层相连。

叶绿体基质中越有40~60个叶绿体基粒。

化学成分：蛋白质，磷脂分子，酶。

④基质：内膜和类囊体之间的空间，主要成分有：酶，叶绿体DNA,蛋白质合成体系（DNA,RNA,核糖体）2.线粒体的亚显微结构在内膜和基质中分布着许多与有氧呼吸有关的酶）1---外膜2---内膜3---嵴4---线粒体基质①线粒体外膜②线粒体内膜内外膜之间是腔——膜间隙：向内皱褶形成线粒体嵴，大大增大了内膜的的表面积，为生化反应提供更广阔的场所。

内膜上有与呼吸作用有关的酶。

③线粒体基质线粒体内膜包裹的是线粒体基质，含有很多蛋白质和脂类，催化三羧酸循环的酶，并且含有DNA,以及蛋白质合成体系，上有与呼吸作用有关的酶。

3.叶绿体和线粒体比较叶绿体线粒体相同点双层膜；都有基粒和酶；含有DNA ，具有半自主性，RNA ；都能产生ATP ；都是结构和功能的统一体不同点分布 仅存在于绿色植物细胞中绝大部分分布在真核细胞中形状 棒状、粒状椭球形或球形 化学组成 DNA 、RNA 、磷脂、蛋白质、色素 DNA 、RNA 、磷脂、蛋白质 结构叶绿体由叶绿体外被、类囊体和基质3部分组成，叶绿体含有三种不同的膜：外膜、内膜、类囊体薄膜和三种彼此分开的腔：膜间隙、基质和类囊体腔线粒体由内外两层膜封闭，包括外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区隔增大膜面积的方式 通过类囊体重叠来增大膜面积 通过内膜向内折叠形成嵴 酶和色素的分布酶分布在基质和类囊体薄膜上，色素分布在类囊体的薄膜上酶分布在基质、基粒、内膜上，没有色素补充：（1）关于叶绿体和线粒体的起源，现在的主流假说有内共生起源学说，内共生学说认为叶绿体和线粒体分别起源于原始真核细胞内共生的好氧细菌和蓝藻。

好氧性细菌被原始真核生物吞噬后，在共生中逐渐演化为线粒体，同样，蓝藻演化为叶绿体。

于是叶绿体和线粒体有两层膜。

（二）光合作用和呼吸作用的具体过程 1.光合作用（1）光合作用过程图总反应式：CO 2+H 2O（2）光合作用的光反应和暗反应光反应暗反应 场所 叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质中 条件 光照、光合色素、酶 多种酶物质变化水分解为[H]和O 2 , ADP 和Pi 生成ATP② CO 2的固定：CO 2和植物体内的C 5结合形成C 3②C3的还原：在有关酶的催化作用下，C 3接受ATP 水解释放的能量并被[H]还原，形成葡萄糖和C 5能量变化光能转变为ATP 中活跃的化学能ATP 中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能涉及的化学式H 2O[H]+O 2 ,ADP+Pi+能量ATPCO 2+C 5C 3 C 3+ [H] (CH 2O) ATP+能量ADP+Pi元素来源去向 H 218O→18O 214CO 2→14C 3→(14CH 2O)联系光反应为暗反应提供ATP 、[H]、NADPH ； 暗反应为光反应提供ADP 、Pi 和NADPH +（3）影响光合作用强度的因素 ①温度光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。

不同的植物有不同的最适温度范围。

A 点为光合作用所需酶的最适温度。

②光照强度1．Ａ点：只进行呼吸作用（呼吸强度）；B 点：光合作用等于呼吸作用（光补偿点）；C 点：光照增强光合速率不再增强（光饱和点）。

2．线段AB （不包括A 、B 两点）：呼吸作用＞光合作用；线段BC （不包括Ｂ点）：光合作用＞呼吸作用。

③ CO 2浓度a 点：呼吸作用产生的CO 2b 点：CO 2的补偿点c 点：CO 2的饱和点a ～b ：CO 2太低，植物消耗光合产物b～c：随CO2的浓度增加，光合作用强度增强c～d：CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变d～e：CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用④多因子P点时，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随着的不断加强，光合速率不断提高；当到Q点时，横坐标所表示的因子，不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子。

例题【例1】左图表示植物有关生理作用与环境因素的关系，请回答：1.B点叶肉细胞中产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体。

2. AC段限制光合作用的主要因素是光照强度。

3.ED段Ⅲ和Ⅰ对比，限制光合作用的主要因素是温度。

Ⅲ和Ⅱ对比，限制光合作用的主要因素是CO2浓度。

【例2】下列有关光合作用的叙述，正确的一组是（D）反应需光不需要酶②光合作用有水生成③最后阶段有氧气的释放④葡萄糖中的氢来自水⑤将不含能量的CO2转变成富含能量的有机物A.①③B．①②⑤C.③④D．②④⑤【例3】将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是（A）A.C3增加，葡萄糖减少B.C3与葡萄糖都减少C.C3与葡萄糖都增加D.C3突然减少，葡萄糖突然增加【例4】下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比（ C ）A．1∶2 B．2∶1C．8∶9 D．9∶82.呼吸作用（1）有氧呼吸①有氧呼吸过程图总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+大量能量②有氧呼吸的三个阶段第一阶段第二阶段第三阶段场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜条件酶酶酶、氧气物质变化反应物葡萄糖2分子丙酮酸24分子[H]、6分子O2产物2分子丙酮酸、4分子[H]6分子CO2、20分子[H] 12分子水产生的能量少量少量大量涉及的化学式（2）无氧呼吸①无氧呼吸过程图总反应式：C 6H 12O 6 2C 2H 5OH+2CO 2+少量能量 或： C 6H 12O 6 2C 3H 6O 3+少量能量第一阶段 第二阶段场所细胞质基质细胞质基质条件酶酶酶物质变化反应物 葡萄糖 2分子丙酮酸 产物 2分子丙酮酸、4分子[H] 2分子乳酸 2分子酒精、2分子CO 2产能 少量 少量涉及的化学式其他马铃薯块茎、甜菜的块根、玉米种子胚芽、人的肌细胞其他（3）呼吸类型的判断O 2吸收量=0, 只进行无氧呼吸O 2吸收量=CO 2释放量，只进行有氧呼吸O 2吸收量<CO 2释放量，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸例题【例5】.在a 、b 、c 、d 条件下，测得某植物种子萌发时CO 2和O 2体积变化的相对值如下表，若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是（D ）CO2释放量O 2吸收量ACa 10 0b 8 3c 6 4 d77A. a 条件下，呼吸产物除CO 2外还有酒精和乳酸B. b 条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C. c 条件下，无氧呼吸最弱D. d 条件下，产生的CO 2全部来自线粒体【例6】下图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化。

根据下图回答下列问题：⑴ A 点表示植物组织的CO 2较多，这些CO 2 是无氧呼吸的产物。

⑵ 由A 到P ，CO 2的释放量急剧减少，其原因是氧气增加，无氧呼吸受到抑制。

⑶ 由P 到C ，CO 2的量逐渐增加，其主要原因是氧气含量增加，有氧呼吸加强，释放的CO2量增多。

（三）光合作用和呼吸作用的关系和相关计算 1.光合作用和呼吸作用的联系和区别 光合作用呼吸作用代谢类型 同化作用（合成代谢） 异化作用（分解代谢）发生部位 有叶绿体的细胞一切活细胞的细胞质基质和线粒体 发生条件 光照下才可发生（自然条件白昼） 光下、暗处都可发生（白天、黑夜） 原料 CO 2、H 2OO 2、葡萄糖等有机物 产物 O 2、葡萄糖等有机物CO 2、H 2O 等能量转换贮藏能量的过程光能→活跃的化学能→稳定的化学能 释放能量的过程稳定的化学能→活跃的化学能 PH 变化上升下降2.关于光合作用速率和呼吸作用速率的一些概念：净光合速率（光合速率、实际光合速率、表观光合速率）：光合作用产生的糖类（氧气）减去呼吸作用消耗的糖类（氧气）的速率呼吸速率：黑暗条件下测得的二氧化碳释放效率 总光合速率:光合作用产生的糖类（氧气）的速率净光合速率=总光合速率-呼吸速率3.常用的测定光合速率和呼吸速率的方法：红气体分析仪外线CO2测定CO2的吸收量或者释放量； 用氧电极侧杨装置测定O2的释放量或吸收量 4.光合作用和呼吸作用速率大小关系示意图图1显示黑暗（即A 点）时只进行呼吸作用，不进行光合作用，所以O 2的吸收量或CO 2的释放量代表呼吸速率；图2显示的弱光照（低于光补偿点，即AB 段）时呼吸作用强于光合作用，呼吸作用所需要的O 2，一是来自光合作用，二是从外界吸收，呼吸作用产生的CO 2，一部分供给光合作用利用，一部分释放到外界环境中；图3显示的光照达到光补偿点（即B 点）光合作用与呼吸作用强度相同，此时，呼吸作用产生的CO 2的量与光合作用需要的CO 2量相等，光合作用产生O 2的量与呼吸作用需要的O 2量相等，净光合速率为零；图4显示强光照（大于光补偿点，即B 点右）时，光合作用强于呼吸作用，此时光合作用所需要的CO 2，一是来自呼吸作用产生，二是从外界环境吸收，光合作用产生的CO 2，一部分供给呼吸作用利用，一部分释放到外界环境，所以，CO 2的吸收量或O 2的释放量即为净光合速率。

【例7】根据下图回答下列问题：光合速率<呼吸速率 光合速率=0，呼吸速率>0 光合速率>呼吸速率 光合速率=呼吸速率（1）甲图中，一昼夜CO2浓度最高和最低的分别是a、b对应的时刻，a、b 两个时刻的生物学意义是表示光合作用强度等于细胞呼吸的强度。