探討初中生物光合作用與呼吸作用物質和能量的轉化

董志明

摘要：在初中生物學科的學習過程中，在植物方面，光合作用以及呼吸作用是重要的學習內容。通過對植物光合作用以及呼吸作用的學習，可以使學生對于植物的生命運行過程具有更加立體的認知。然而，在初中生物學科的教學過程中，植物的光合作用、呼吸作用相關的學習是教學重點，同時也是教學過程中的難點，尤其是其中關于能量轉化的相關問題。基于此，本文對于這一重點的問題進行探討，以提高學生對生物學科知識的熟悉度以及體系的構建。

關鍵詞：初中生物；光合作用；呼吸作用

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

在初中生物的學習內容中，植物的光合作用以及呼吸作用是學生對于植物認識的基礎內容。在高中階段，這一內容需要繼續進行深入學習，因此需要將植物學的基礎在初中階段進行鞏固。在這一學習內容中，首先需要對生物經典案例進行觀察以及了解，使學生在實例的教學中，了解到植物的生命變化運行過程。在學習光合作用與呼吸作用的過程中，兩種作用的區分是學習過程中的重點問題，需要學生對于這兩種現象進行區分。

一、植物光合作用的相關概念

植物的光合作用是指在植物體的生命運行過程中，通過植物內部的葉綠體綜合光的因素，將光的能量進行吸收，并結合空氣中的二氧化碳，將光能轉化為有機物，二氧化碳轉化為氧氣的過程。在這一過程中，將二氧化碳轉換為賴以維持生命的氧氣，將光的能量轉化為生命體依賴的最基礎的能量形式并進行存儲。在生物界中，植物通過自身的葉綠體，對光的能量進行吸收，為整個自然界提供能量基礎來源，是將植物角色定位為生產者的重要原因。接下來，筆者對這一點進行系統性解釋。在能量的轉換過程中，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，生成氧氣以及有機物質。有機物質的構成是糖類，其中有單糖，包括果糖和葡萄糖等；多糖，淀粉物質以及其他的糖類構成。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。

在學習植物光合作用的過程中，需要對植物光合作用所產生的物質有清楚的認識。糖類是植物光合作用所形成的主要物質，然而并非是唯一的物質。生物學的研究領域證明，脂肪類物質，以及蛋白質氨基酸，在一些植物的光合作用中也能夠直接形成。需要認識到的是，這些物質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。

能量的轉化過程以及能量的轉化類型都是需要掌握的重要部分，需要對轉換的過程有清楚的認識，對于轉化所形成的能量物質進行準確的記憶，為了幫助學生對于物質的轉化進行理解，教師可以結合化學的相關概念進行講解。

二、植物呼吸作用的相關概念

在植物體生命的運行過程中，呼吸作用也是生命植物體運行的重要過程。在進行植物呼吸作用的學習過程中，首先需要對植物光合作用的相關內容有清晰的認知，將光合作用的能量轉化特點以及生成的物質與呼吸作用的轉化進行比較，使得兩種轉化關系之間的區別能夠清晰地呈現。

植物的呼吸作用，主要是通過氧氣在植物內部的線粒體中與糖類作用，將物質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行，為植物的生命運行提供能量支撐。主要可以演示有機物和氧氣轉化為二氧化碳以及能量的過程。

植物的呼吸活動，也可進行細分，分為光呼吸與暗呼吸這兩種呼吸過程，本質的生物化學反應并沒有什么不同，其關鍵區別在于在光呼吸環境下，由于植物進行了光合作用，在呼吸作用中，需要的氧氣可直接使用光合作用產生的氧氣，而由于植物沒有進行光合作用，自身不會再產生氧氣，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，還會進行無氧呼吸。

三、植物光合作用與呼吸作用的聯系與區別

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

在初中生物學科的學習過程中，需要學生對生物學的具體知識進行具體理解以及記憶，構成生物的學習基礎，其中由于植物在生物界作為一級生產者，植物的能量轉化過程以及轉化的能量構成，對于清楚地認識整個生物系統具有重要的作用。

參考文獻：

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（作者單位：福建省石獅市第一中學 362700）