淺析光合作用和有氧呼吸的圖解過(guò)程

李卓瑾?オ?

摘要：在高中生物教學(xué)整體上來(lái)看，光合作用和有氧呼吸產(chǎn)生的全過(guò)程是教學(xué)過(guò)程中的難點(diǎn)，其中也是高考經(jīng)常出現(xiàn)的熱點(diǎn)。光合作用和有氧呼吸的產(chǎn)生過(guò)程涉及許多變量，通過(guò)掌握這些變量的發(fā)生階段，可以掌握光合作用和有氧呼吸的產(chǎn)生整體過(guò)程。

關(guān)鍵詞：光合作用；有氧呼吸；圖解過(guò)程

1.光合作用

光合作用發(fā)生的過(guò)程非常復(fù)雜，其中涉及到光照、二氧化碳和有機(jī)化合物等多種物質(zhì)，并且由許多化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成。在一定程度上還可根據(jù)綠色植物是否需要光能，將光合作用分成兩個(gè)階段，第一階段是光反應(yīng)，第二階段是暗反應(yīng)。光能合成作用在綠色植物生長(zhǎng)過(guò)程中處處存在，其中需要借助綠色植物中的葉綠體和一些細(xì)菌共同參與，在光照充足的情況下，綠色植物就會(huì)進(jìn)行光反應(yīng)。這樣綠色植物就會(huì)進(jìn)行光反應(yīng)，并且利用光照將植物所吸收的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)化合物，在這個(gè)過(guò)程中還會(huì)釋放一定的氧氣和還原氫[H]。

2.有氧呼吸過(guò)程圖解的改進(jìn)

2.1增加“細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)”“線粒體基質(zhì)”的文字標(biāo)注

在改進(jìn)有氧呼吸圖解的過(guò)程中，我們可以通過(guò)增加細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)的文字標(biāo)注來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先在第一個(gè)階段中，兩分子的丙酮酸是在酶的參與下，再加上一分子的葡萄糖共同構(gòu)成的，分解的最后會(huì)形成少量的氫[H]，此外還會(huì)釋放出一些能量。有氧呼吸的第一個(gè)階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的，上面提到過(guò)的參與有氧呼吸第一階段的酶，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出這些酶也存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。然后就是有氧呼吸的第二個(gè)階段，在該階段中丙酮酸會(huì)通過(guò)一些渠道分散在綠色植物的線粒體中，在該階段需要酶和水的共同參與。經(jīng)過(guò)短暫的一系列反應(yīng)后，產(chǎn)出物是二氧化碳和還原氫[H]，并且也會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出一些能量，經(jīng)過(guò)研究我們可以得出，參與第二階段的酶存在于線粒體的基質(zhì)中。

2.2將前兩階段產(chǎn)生的[H]移到線粒體內(nèi)膜上

改進(jìn)有氧呼吸過(guò)程圖解還有許多的辦法，我們還可以通過(guò)將前兩個(gè)階段所產(chǎn)生的所有還原氫[H]，移送到線粒體內(nèi)膜上。首先，我們要來(lái)了解一下線粒體，線粒體也是綠色植物中的一個(gè)細(xì)胞器，有氧呼吸的主要場(chǎng)所就是線粒體。還原氫傳遞和電子傳遞體共同構(gòu)成了有氧呼吸的呼吸鏈，有氧呼吸的第三個(gè)階段也發(fā)生與線粒體的內(nèi)膜上，第三階段會(huì)產(chǎn)生一些氧化磷酸化的酶。如果對(duì)這些還原氫[H]加以轉(zhuǎn)移，我們就可以更加準(zhǔn)確的分辨出有氧呼吸所需要的物質(zhì)及反應(yīng)的場(chǎng)所。

3.光合作用過(guò)程圖解的改進(jìn)

3.1增加葉綠體模式圖

在學(xué)習(xí)綠色植物光合作用和有氧呼吸的圖解知識(shí)時(shí)，圖片上復(fù)雜的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和物質(zhì)形成，都會(huì)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中提高難度。所以需要對(duì)光合作用的圖解過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，比如說(shuō)可以增加葉綠體模式圖，葉綠體是細(xì)胞器，常常參與到綠色植物光合作用的過(guò)程。葉綠體在電子顯微鏡的觀察下，可以發(fā)現(xiàn)葉綠體是具有雙層膜的細(xì)胞器，在進(jìn)行下一步觀察我們會(huì)發(fā)現(xiàn)葉綠體的內(nèi)部有許多基粒，這些基粒是由囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜堆積而成。這些基粒之間又充滿著許許多多的基質(zhì)，對(duì)于以上的描述如果可以通過(guò)增加葉綠體模式圖來(lái)展現(xiàn)出來(lái)，就可以讓我們更好地去觀察光合作用的每一個(gè)過(guò)程。

3.2增加“基粒囊狀結(jié)構(gòu)”“基質(zhì)”的文字標(biāo)注

改進(jìn)光合作用的過(guò)程圖解，還可以通過(guò)增加基粒囊狀結(jié)構(gòu)和基質(zhì)的文字標(biāo)注，通常情況下會(huì)將光合作用分為兩階段，一階段是光反應(yīng)另一個(gè)階段就是暗反應(yīng)。綠色植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，是通過(guò)是否需要光照來(lái)區(qū)別階段的，葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上是用來(lái)進(jìn)行光反應(yīng)的，在光反應(yīng)階段中色素分子和酶也是重要的參與者，色素分子和酶分布在基粒的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上。葉綠體的基質(zhì)是用來(lái)進(jìn)行綠色植物暗反應(yīng)階段的，參與該階段的是多種酶，這些酶大部分存在于葉綠體的基質(zhì)中。這些綠色植物反應(yīng)過(guò)程中所需要的各種物質(zhì)種類繁雜，如果對(duì)這些物質(zhì)加以文字標(biāo)注，我們就可以更加準(zhǔn)確的分辨出光反應(yīng)和暗反應(yīng)所需要的物質(zhì)及反應(yīng)的場(chǎng)所。

3.3移動(dòng)了[H]、[ATP]的位置

傳統(tǒng)的光合作用和有氧呼吸的圖解過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，[H]、[ATP]的位置擺放錯(cuò)亂，眾所周知葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，所以我們可以得出葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上存在大量的還原氫[H]和[ATP]，首先ATP是由ADP+Pi所形成的，而還原氫[H]是水在光下分解產(chǎn)生的。通過(guò)移動(dòng)[H]、[ATP]的位置，可以更加直觀的查看葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)，方便我們記憶光合作用和有氧呼吸的全過(guò)程。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，光合作用和有氧呼吸是不可分離的兩個(gè)部分，在整個(gè)過(guò)程中可以將光能變成化學(xué)能，綠色植物通過(guò)吸收二氧化碳，可以在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中將太陽(yáng)光吸收，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換變成化學(xué)能，并且將留在自身的物質(zhì)合成有機(jī)化合物。目前人們所能利用的一些能源，比如說(shuō)天然氣、木材和煤炭，都離不開植物的光合作用和有氧呼吸。以上是本人的粗淺之見，由于本人的知識(shí)水平及文字組織能力有限，文中如有不當(dāng)之處，還望教師和同學(xué)們能批評(píng)指正。

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[3]黃麗君，趙翠微.光合作用進(jìn)行的場(chǎng)所[J].生物工程，2011.

（作者單位：明德中學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410000）