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1、论植物的光合作用和呼吸作用的关系 通过对植物生理学的学习，让我了解了植物在各种环境下进行生命活动的规律和机制。 光合作用 绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和水，制造有机物质并释放氧气的过程，称为光合作用。光合作用所产生的有机物质主要是糖类，贮藏着能量。光合作用的过程可用下列方程式来表： CO2+H2O光能绿色细胞（CH2O）+O2植物通过光合作用，利用光能同化CO2和其他无机物，作为动物（包括人类）和微生物的食物和能量来源。植物体内的光合产物，通过转变形成各式各样的有机化合物（其中有些是次生物质），这些有机化合物又是工业、医药原料或中草药的有效成分。叶片是进行光合作用的主要器官，而叶绿体是进
2、行光合作用的细胞器。叶绿体约含75的水分。在干物质中，以蛋白质、脂肪、色素和无机盐为主。叶绿体的色素很多，占干重8左右，在光合作用中起着决定性的作用，叶绿体中还含有各种核苷酸（如NAD+和NADP+）和醌（如质体醌），他们在光合作用中起着传递质子（或电子）的作用。叶绿体是进行光合作用的主要场所，许多反应都要有酶参与。现在已知，叶绿体中含有光合磷酸化酶系、CO2固定和还原酶系等十几种酶，因此，叶绿体也是细胞生物化学活动的中心之一。由于植物在进行光合作用时，其光合色素对光能的吸收和利用起着重要的作用，叶绿素吸收光的能力极强。光合作用的过程是一个比较复杂的问题，从表面上看，光合作用的总反应式似乎是一
3、个简单的氧化还原过程，但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。光合作用可分为两个反应光反应和碳反应。光反应是必须在光下才能进行的，由光所引起的光化学反应；碳反应是在暗处或光处都能进行的，由若干酶所催化的化学反应。光合作用是光反应和碳反应的综合过程。光反应是在类囊体膜（光合膜）上进行的，而碳反应是在叶绿体的基质中进行的。其中，光反应是叶绿素等色素吸收光能，将光能转化为化学能，形成ATP和NADPH的过程；而碳反应是不需要光的过程，它利用光反应形成的ATP和NADPH作为能源和还原动力，经过酶的催化，将CO2固定并转变为糖，并释放ADP、Pi和NADP+等。光合作用是积蓄能量和形成有机物的过
4、程，能量的积蓄是把光能转变为化学能，在无机物（CO2和H2O）形成有机物（如淀粉等）的同时，能量就积存于有机物之中。根据现代的资料，整个光合作用大致可分为下列3大步骤：原初反应，包括光能的吸收、传递和转化；电子传递和光合磷酸化，形成活跃化学能（ATP和NADPH）；碳同化，把活跃的化学能转变为稳定的化学能（固定CO2，形成糖类）。第、大步骤基本属于光反应，第大步骤属于碳反应。光合作用的第一幕是原初反应。它是指管和作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程，其中包含色素分子对光能的吸收、传递和转换的过程。 植物的光合作用对于有机物合成、太阳能量蓄积和环境保护等方面都有很大作用，对
5、人类和动物影响较大，光合作用在理论上和实践上都具有重大的意义，所以人们称光合作用是地球上最重要的化学反应。呼吸作用呼吸作用是指生物体内的有机物质，通过氧化还原产生CO2同时释放能量的过程。植物的呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。1、 有氧呼吸：指生物细胞在氧气的参与下，吧某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放能量的过程。一般来说，葡萄糖是植物细胞呼吸最常利用的物质，因此，呼吸作用的过程可用方程式表示为： C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量有氧呼吸是高等植物进行呼吸的主要形式。事实上，通常所提的呼吸作用就是指有氧呼吸。 2、无氧呼吸：一般指在无氧
6、条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能的过程。这个过程用于高等植物，习惯上称为无氧呼吸，如应用于微生物，则惯称为发酵。 高等植物无氧呼吸可产生酒精，反应如下： C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量 除了酒精外，高等植物的无氧呼吸也可以产生乳酸，反应如下： C6H12O62CH3CHOHCOOH+能量 有氧呼吸和无氧呼吸是从一些相同的反应开始的，在产生丙酮酸后才“分道扬镳”。高等植物以有氧呼吸为主，但亦可短期进行无氧呼吸。植物的呼吸代谢途径呼吸的具体过程是十分复杂的，植物呼吸代谢的底物主要是糖类，所以呼吸作用实际上是细胞内糖类物质降解氧化的过程。总的看呼吸作用糖的分
7、解途径有3种：糖酵解、戊糖磷酸途径和三羧酸循环，它们分别在胞质溶胶、胞质溶胶和质体、线粒体内进行。1、糖酵解胞质溶胶中的己糖在无氧状态或有氧状态下均能分解丙酮酸的过程称为糖酵解。2、糖酵解的化学反应糖酵解是指在氧气不足条件下，葡萄糖或糖原分解为乳酸的过程，此过程中伴有少量ATP的生成。这一过程在细胞质中进行，不需要氧气，每一反应步骤基本都由特异的酶催化。在缺氧条件下丙酮酸则可在乳酸脱氢酶的催化下，接受磷酸丙糖脱下的氢，被还原为乳酸。 而有氧条件下的糖的氧化分解，称为糖的有氧氧化，丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰进入三羧酸循环，生成CO2和H2O。 糖的有氧氧化和糖酵解在开始阶段的许多步骤是完全一
8、样的，只是分解为丙酮酸以后，由于供氧条件不同才有所分歧。 总反应为：葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+2丙酮酸+4ATP+2NADH+2H+2H2O 丙酮酸（CH3COCOOH）+2NADH 可逆乳酸(CH3CHOHCOOH)+2NAD+ 糖酵解可分为二个阶段，活化阶段和放能阶段。3、发酵作用糖酵解形成丙酮酸后，在缺氧条件下，会产生乙醇或乳酸。燃烧成水的作用也就是糖分经呼吸作用所放出能量的主要来源。 燃烧成水的作用也就是糖分经呼吸作用所放出能量的主要来源。 这些氢原子也能转移给其他物质(也就是受氢物) 而与之结合。 这些氢原子也能转移给其他物质(也就是受氢物)而与之结合。 此种不必
9、与氧结合的呼吸作用完全不需要氧，也就是通常所称的发酵作用。 发酵作用产生的能量不及有氧呼吸产生的多，但是已经足够提供营发酵作用者所需要的能量。 发酵作用产生的能量不及有氧呼吸产生的多，但是已经足够提供营发酵作用者所需要的能量。呼吸作用是一个放能过程，放出的能量一部分散失于环境中，其余部分以高能键的形式贮存起来。通过以上对植物的光合作用和呼吸作用的学习和对比我们知道植物的光合作用和呼吸作用是植物体内相互对立而又相互依存的两个过程。光合作用是制造有机物，贮藏能量的过程，而呼吸作用则是分解有机物，释放能量的过程，两者的区别见表：光合作用呼吸作用1、 以CO2和H2O为原料2、 产生有机物糖类和O23
10、、 叶绿素等捕获光能4、 通过磷酸化把光能转变为ATP5、 H2O的氢主要转移至NADP+，形成NADPH+H+6、 糖合成过程主要利用ATP和NADPH+H+7、 仅有叶绿素的细胞才能进行光合作用8、 只有光照下发生9、 发生于真核细胞植物的叶绿体中1、 以O2和有机物为原料2、 产生CO2和H2O3、 有机物的化学能暂时贮存于ATP中或以热能消失4、 通过氧化碳酸化把有机物的化学能转化成ATP5、 有机物的氢主要转移至NAD+，形成NADH+H+6、 细胞活动是利用ATP和NADH+H+做功7、 活的细胞都能进行呼吸作用8、 在光照下或黑暗里都可发生9、 糖酵解和戊糖磷酸途径发生于胞质溶胶
11、中，三羧酸循环和生物氧化则发生于线粒体中但是，光合作用和呼吸作用又是相互依存，共处于一个统一体中的。没有光合作用形成有机物，就不可能有呼吸作用；如果没有呼吸作用，光合过程也无法完成。随着对光合和呼吸机理的日益了解，两者之间的辩证关系也知道得越来越具体。主要表现在以下3个方面：1、 光合作用所需的ADP和辅酶NADP+，与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的，这两种物质在光合和呼吸中可共用。2、 光合作用的碳反应与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反反应的关系。它们的中间产物同样是三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖及七碳糖等。光合作用和呼吸作用之间有许多糖类（中间产物）是可以交替使用的。3、 光合释放的CO2可供呼吸作用，而呼吸作用释放的CO2亦能为光合作用所同化。光合作用和呼吸作用的关系对园林植物的影响通过以上对光合作用和呼吸作用的论证我们知道它们的关系是辩证统一的。光合作用和呼吸作用的顺利进行能有效促进植物生长，能够培育出优良的园林植物，为园林造景提供良好的条件。不同的园林造景表现出不同的文化风格，而良好的植物是园林造景必不可少的。因此，优良的园林植物对园林造景意义重大。
