探討初中生物光合作用與呼吸作用物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化

董志明

摘要：在初中生物學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中，在植物方面，光合作用以及呼吸作用是重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過對植物光合作用以及呼吸作用的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生對于植物的生命運(yùn)行過程具有更加立體的認(rèn)知。然而，在初中生物學(xué)科的教學(xué)過程中，植物的光合作用、呼吸作用相關(guān)的學(xué)習(xí)是教學(xué)重點(diǎn)，同時也是教學(xué)過程中的難點(diǎn)，尤其是其中關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的相關(guān)問題。基于此，本文對于這一重點(diǎn)的問題進(jìn)行探討，以提高學(xué)生對生物學(xué)科知識的熟悉度以及體系的構(gòu)建。

關(guān)鍵詞：初中生物；光合作用；呼吸作用

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）08-0086

在初中生物的學(xué)習(xí)內(nèi)容中，植物的光合作用以及呼吸作用是學(xué)生對于植物認(rèn)識的基礎(chǔ)內(nèi)容。在高中階段，這一內(nèi)容需要繼續(xù)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，因此需要將植物學(xué)的基礎(chǔ)在初中階段進(jìn)行鞏固。在這一學(xué)習(xí)內(nèi)容中，首先需要對生物經(jīng)典案例進(jìn)行觀察以及了解，使學(xué)生在實(shí)例的教學(xué)中，了解到植物的生命變化運(yùn)行過程。在學(xué)習(xí)光合作用與呼吸作用的過程中，兩種作用的區(qū)分是學(xué)習(xí)過程中的重點(diǎn)問題，需要學(xué)生對于這兩種現(xiàn)象進(jìn)行區(qū)分。

一、植物光合作用的相關(guān)概念

植物的光合作用是指在植物體的生命運(yùn)行過程中，通過植物內(nèi)部的葉綠體綜合光的因素，將光的能量進(jìn)行吸收，并結(jié)合空氣中的二氧化碳，將光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣的過程。在這一過程中，將二氧化碳轉(zhuǎn)換為賴以維持生命的氧氣，將光的能量轉(zhuǎn)化為生命體依賴的最基礎(chǔ)的能量形式并進(jìn)行存儲。在生物界中，植物通過自身的葉綠體，對光的能量進(jìn)行吸收，為整個自然界提供能量基礎(chǔ)來源，是將植物角色定位為生產(chǎn)者的重要原因。接下來，筆者對這一點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性解釋。在能量的轉(zhuǎn)換過程中，二氧化碳和水在光能的作用下，在葉綠體中葉綠素的影響下，生成氧氣以及有機(jī)物質(zhì)。有機(jī)物質(zhì)的構(gòu)成是糖類，其中有單糖，包括果糖和葡萄糖等；多糖，淀粉物質(zhì)以及其他的糖類構(gòu)成。淀粉與蔗糖，是生成的能量中最為主要的保存形式。在不同的植物光合作用中，由于植物類型的不同以及生長的自然地理條件的差異，所形成的糖類并不相同。

在學(xué)習(xí)植物光合作用的過程中，需要對植物光合作用所產(chǎn)生的物質(zhì)有清楚的認(rèn)識。糖類是植物光合作用所形成的主要物質(zhì)，然而并非是唯一的物質(zhì)。生物學(xué)的研究領(lǐng)域證明，脂肪類物質(zhì)，以及蛋白質(zhì)氨基酸，在一些植物的光合作用中也能夠直接形成。需要認(rèn)識到的是，這些物質(zhì)的形成也可以通過光合作用之后的其他途徑形成，及其形成的過程與途徑并非是唯一的。

能量的轉(zhuǎn)化過程以及能量的轉(zhuǎn)化類型都是需要掌握的重要部分，需要對轉(zhuǎn)換的過程有清楚的認(rèn)識，對于轉(zhuǎn)化所形成的能量物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的記憶，為了幫助學(xué)生對于物質(zhì)的轉(zhuǎn)化進(jìn)行理解，教師可以結(jié)合化學(xué)的相關(guān)概念進(jìn)行講解。

二、植物呼吸作用的相關(guān)概念

在植物體生命的運(yùn)行過程中，呼吸作用也是生命植物體運(yùn)行的重要過程。在進(jìn)行植物呼吸作用的學(xué)習(xí)過程中，首先需要對植物光合作用的相關(guān)內(nèi)容有清晰的認(rèn)知，將光合作用的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)以及生成的物質(zhì)與呼吸作用的轉(zhuǎn)化進(jìn)行比較，使得兩種轉(zhuǎn)化關(guān)系之間的區(qū)別能夠清晰地呈現(xiàn)。

植物的呼吸作用，主要是通過氧氣在植物內(nèi)部的線粒體中與糖類作用，將物質(zhì)分解為水和二氧化碳，在分解的過程中，將會釋放一定的能量，這些能量保證了植物的生命運(yùn)行，為植物的生命運(yùn)行提供能量支撐。主要可以演示有機(jī)物和氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳以及能量的過程。

植物的呼吸活動，也可進(jìn)行細(xì)分，分為光呼吸與暗呼吸這兩種呼吸過程，本質(zhì)的生物化學(xué)反應(yīng)并沒有什么不同，其關(guān)鍵區(qū)別在于在光呼吸環(huán)境下，由于植物進(jìn)行了光合作用，在呼吸作用中，需要的氧氣可直接使用光合作用產(chǎn)生的氧氣，而由于植物沒有進(jìn)行光合作用，自身不會再產(chǎn)生氧氣，呼吸過程中氧氣全部從外界攝取。植物在暗呼吸的過程中，如果氧氣不足，還會進(jìn)行無氧呼吸。

三、植物光合作用與呼吸作用的聯(lián)系與區(qū)別

植物在進(jìn)行光合作用與呼吸作用的過程中，不僅會產(chǎn)生與氧氣的相互關(guān)聯(lián)，跟有機(jī)物也會存在相互依賴的情況，兩者發(fā)生的產(chǎn)物與原料，在適量的情況下，均可作用于另一環(huán)境。唯一的區(qū)別就是，原料與產(chǎn)物角色互換。此外，還應(yīng)注意整個自然界的氧氣，雖然都是來源于植物，但是在實(shí)際環(huán)境中，植物排出氧氣的實(shí)際量，是光合作用的產(chǎn)生量減去呼吸作用的消耗量，本質(zhì)上是將自身不使用的多余氧氣排入自然環(huán)境中。最后還應(yīng)注意，雖然光合作用與呼吸作用都發(fā)生在植物體內(nèi)，甚至同一個細(xì)胞內(nèi)，而且在有光時也同步進(jìn)行。但是，兩種過程的發(fā)生場所不同。光合作用發(fā)生在植物細(xì)胞的葉綠體內(nèi)，而呼吸作用是在植物細(xì)胞的線粒體內(nèi)進(jìn)行。

在初中生物學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中，需要學(xué)生對生物學(xué)的具體知識進(jìn)行具體理解以及記憶，構(gòu)成生物的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，其中由于植物在生物界作為一級生產(chǎn)者，植物的能量轉(zhuǎn)化過程以及轉(zhuǎn)化的能量構(gòu)成，對于清楚地認(rèn)識整個生物系統(tǒng)具有重要的作用。

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（作者單位：福建省石獅市第一中學(xué) 362700）