關(guān)于光合作用與呼吸作用的對(duì)比分析

張雨彤

摘要：植物通過光合作用和呼吸作用這兩者來共同維持正常的生命活動(dòng)，同時(shí)，光合作用和呼吸作用對(duì)于生物界的碳循環(huán)也具有重要的意義。其中，光合作用能夠產(chǎn)生含碳有機(jī)物，呼吸作用能消耗含碳有機(jī)物，其生成的有機(jī)物之間具有顯著差異，然而兩者是相互聯(lián)系又相互區(qū)別的，缺一不可，對(duì)于其中有機(jī)物的正確和全面的把握有利于一更好的理解知識(shí)內(nèi)涵、有助于學(xué)習(xí)和記憶。

關(guān)鍵詞：光合作用;呼吸作用;對(duì)比分析

植物通過光合作用和呼吸作用這兩者來共同維持正常的生命活動(dòng)，同時(shí)，光合作用和呼吸作用對(duì)于生物界的碳循環(huán)也具有重要的意義。然而，植物的光合作用和呼吸作用除了在有機(jī)物這一個(gè)方面存在明顯差異，在反應(yīng)進(jìn)行場所、進(jìn)行時(shí)間、反應(yīng)發(fā)生的過程、反應(yīng)中的能量變量等等各個(gè)方面都大不相同。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)這兩種重要的生命活動(dòng)從以上各個(gè)方面進(jìn)行把握和區(qū)分，尤其值得注意的是“有機(jī)物”這一概念，要注重對(duì)它的變化情況的對(duì)比和把握。

一、光合作用

植物的光合作用，指的是在太陽光的照耀下，在綠色植物的葉綠體中能夠進(jìn)行光合作用從而將二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成為有機(jī)物，并釋放氧氣。可以用以下表達(dá)式對(duì)植物的光合作用進(jìn)行表示：

水+二氧化碳→有機(jī)物+氧氣

若植物的類型不同的話，那么植物光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物也將大不相同，不過在產(chǎn)物中大部分為糖類，其中包括果糖、葡萄糖之類的單糖，蔗糖，以及淀粉之類的多糖，比較常見的是淀粉或蔗糖。例如洋蔥通過光合作用產(chǎn)生蔗糖和葡萄糖，大麗花通過光合作用產(chǎn)生果糖。產(chǎn)物中還可能包含氨基酸、有機(jī)酸、脂肪等等物質(zhì)，在植物中有的蛋白質(zhì)和脂肪是由光合作用直接生成的，而其他的則是由糖類的再度合成所得。

二、呼吸作用

植物的呼吸作用，指的是在植物細(xì)胞的線粒體中能夠?qū)τ袡C(jī)物進(jìn)行分解，生成二氧化碳和水，并且伴隨著能量的釋放的過程，植物通過呼吸作用來為各種生命活動(dòng)提供能量。可以用以下表達(dá)式對(duì)植物的呼吸作用進(jìn)行表示：

氧氣+有機(jī)物→水+二氧化碳+能量

植物的呼吸作用可以分為光呼吸和暗呼吸兩種類型，光呼吸發(fā)生在光照和高濃度氧氣、低濃度二氧化碳的環(huán)境下，而暗呼吸發(fā)生在無氧環(huán)境下。在光照環(huán)境下，植物能夠同時(shí)進(jìn)行呼吸作用和光合作用，因此才會(huì)有光呼吸這一名稱，光呼吸所采用的原料是乙醇酸這種有機(jī)酸，而該有機(jī)酸實(shí)際上也是植物光合作用的中間產(chǎn)物。在無光環(huán)境下，植物僅僅進(jìn)行暗呼吸，而根據(jù)氧氣的環(huán)境暗呼吸又可以分為有氧、無氧兩種類型。在無氧的環(huán)境下，植物將進(jìn)行無氧呼吸，無氧呼吸需要特定的酶的參與，能夠?qū)⑵咸烟欠纸鉃檠鯕饧捌渌镔|(zhì)。對(duì)于高等的動(dòng)植物以及人類來說，以上過程為無氧呼吸;而對(duì)于微生物來說，以上過程又稱為發(fā)酵。在有氧的環(huán)境下，植物將進(jìn)行有氧呼吸，在特定酶的參與下能夠?qū)⒂袡C(jī)會(huì)進(jìn)行徹底的氧化分解。因此在對(duì)于植物呼吸作用的分析中，一定要注意把握環(huán)境中光照、氧氣的條件，如此才能對(duì)呼吸作用的類型做出準(zhǔn)確的判斷。

三、光合作用與呼吸作用的對(duì)比分析

（一）光合作用與呼吸作用的聯(lián)系

當(dāng)植物處于光照環(huán)境下時(shí)，植物會(huì)同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，而在這個(gè)過程中，光照強(qiáng)度的影響是很大的。針對(duì)光照強(qiáng)度這一因素存在著兩個(gè)比較特殊的點(diǎn)。其中一個(gè)為光補(bǔ)償點(diǎn)，在該點(diǎn)時(shí)植物的光合作用與呼吸作用的程度一致，即生成和消耗的有機(jī)物的量是相等的。當(dāng)光照強(qiáng)度要高于光補(bǔ)償點(diǎn)強(qiáng)度時(shí)，它并不意味著呼吸作用停止、植物只進(jìn)行呼吸作用，而是光合作用的效果將大于呼吸作用，因此植物表現(xiàn)為吸收二氧化碳、釋放氧氣。還有一個(gè)點(diǎn)被稱為光飽和點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)時(shí)植物的光合作用的效率是最高的，通過將光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)到光飽和點(diǎn)，能夠最大程度的提高有機(jī)物的產(chǎn)量，可以將這個(gè)原理應(yīng)用在農(nóng)業(yè)中。

二氧化碳的濃度也將影響植物的呼吸作用和光合作用。當(dāng)周圍環(huán)境中沒有二氧化碳時(shí)，植物的光合作用將因缺少原料而無法進(jìn)行，因此植物只進(jìn)行呼吸作用，而隨著二氧化碳濃度的上升，植物便能夠進(jìn)行光合作用了。總之植物本身對(duì)于生命活動(dòng)的進(jìn)行具有一定的調(diào)節(jié)能力，將隨著環(huán)境的變化而做出相應(yīng)的改變。

（二）光合作用和呼吸作用的區(qū)別

植物的光合作用與呼吸作用其實(shí)是相互關(guān)聯(lián)、互為必要條件的，兩者并不能離開另外一方而單獨(dú)的存在。同時(shí)，植物的光合作用和呼吸作作用又是相互區(qū)別、相互獨(dú)立的，主要可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）環(huán)境條件。光合作用的必要前提為光照和一定濃度的二氧化碳，相對(duì)而言呼吸作用即便是在無光、無氧的環(huán)境下面也能進(jìn)行。（2）發(fā)生場所：光合作用發(fā)生場所主要分為兩個(gè)，光反應(yīng)是發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，暗反應(yīng)時(shí)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。呼吸作用中有氧呼吸的場所分為三類，第一個(gè)是有氧呼吸第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，第二個(gè)是有氧呼吸第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，第三個(gè)是有氧呼吸第三階段發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上;無氧呼吸兩個(gè)過程都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。（3）能量變化：光合作用只在光反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生能量。呼吸作用中有氧呼吸在第一階段和第二階段都產(chǎn)生少量能量，第三階段產(chǎn)生大量能量;無氧呼吸只在第一階段產(chǎn)生少量能量。（4）作用產(chǎn)物：光合作用在暗反應(yīng)中產(chǎn)生糖類。呼吸作用中有氧呼吸產(chǎn)生水和二氧化碳;無氧呼吸產(chǎn)生酒精、二氧化碳或者產(chǎn)生乳酸。（5）作用時(shí)間。光合作用只能在有充足光照、一定濃度的CO₂的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，而呼吸作用每時(shí)每刻都在進(jìn)行。

四、結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行植物的光合作用和呼吸作用部分的學(xué)習(xí)時(shí)，最好通過對(duì)比分析的方法來對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行理解和把握，對(duì)它們?cè)诜磻?yīng)進(jìn)行場所、進(jìn)行時(shí)間、反應(yīng)發(fā)生的過程、反應(yīng)中的能量變量等等各個(gè)方面的差異進(jìn)行對(duì)照，重點(diǎn)是有機(jī)物的產(chǎn)生以及作用方式，如此才能夠切實(shí)的對(duì)該部分知識(shí)達(dá)到綜合的整體學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]王一新.光合作用和呼吸作用中有機(jī)物的區(qū)別[J].當(dāng)代化工研究，2017（10）.