李卓瑾?オ?
摘要:在高中生物教學整體上來看,光合作用和有氧呼吸產(chǎn)生的全過程是教學過程中的難點,其中也是高考經(jīng)常出現(xiàn)的熱點。光合作用和有氧呼吸的產(chǎn)生過程涉及許多變量,通過掌握這些變量的發(fā)生階段,可以掌握光合作用和有氧呼吸的產(chǎn)生整體過程。
關(guān)鍵詞:光合作用;有氧呼吸;圖解過程
1.光合作用
光合作用發(fā)生的過程非常復雜,其中涉及到光照、二氧化碳和有機化合物等多種物質(zhì),并且由許多化學反應構(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階段,第一階段是光反應,第二階段是暗反應。光能合成作用在綠色植物生長過程中處處存在,其中需要借助綠色植物中的葉綠體和一些細菌共同參與,在光照充足的情況下,綠色植物就會進行光反應。這樣綠色植物就會進行光反應,并且利用光照將植物所吸收的二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機化合物,在這個過程中還會釋放一定的氧氣和還原氫[H]。
2.有氧呼吸過程圖解的改進
2.1增加“細胞質(zhì)基質(zhì)”“線粒體基質(zhì)”的文字標注
在改進有氧呼吸圖解的過程中,我們可以通過增加細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)的文字標注來實現(xiàn)。首先在第一個階段中,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,分解的最后會形成少量的氫[H],此外還會釋放出一些能量。有氧呼吸的第一個階段是在細胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的,上面提到過的參與有氧呼吸第一階段的酶,我們通過實驗得出這些酶也存在于細胞質(zhì)基質(zhì)中。然后就是有氧呼吸的第二個階段,在該階段中丙酮酸會通過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)過短暫的一系列反應后,產(chǎn)出物是二氧化碳和還原氫[H],并且也會在一定時間內(nèi)產(chǎn)出一些能量,經(jīng)過研究我們可以得出,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
改進有氧呼吸過程圖解還有許多的辦法,我們還可以通過將前兩個階段所產(chǎn)生的所有還原氫[H],移送到線粒體內(nèi)膜上。首先,我們要來了解一下線粒體,線粒體也是綠色植物中的一個細胞器,有氧呼吸的主要場所就是線粒體。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,有氧呼吸的第三個階段也發(fā)生與線粒體的內(nèi)膜上,第三階段會產(chǎn)生一些氧化磷酸化的酶。如果對這些還原氫[H]加以轉(zhuǎn)移,我們就可以更加準確的分辨出有氧呼吸所需要的物質(zhì)及反應的場所。
3.光合作用過程圖解的改進
3.1增加葉綠體模式圖
在學習綠色植物光合作用和有氧呼吸的圖解知識時,圖片上復雜的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和物質(zhì)形成,都會在學習的過程中提高難度。所以需要對光合作用的圖解過程進行改進,比如說可以增加葉綠體模式圖,葉綠體是細胞器,常常參與到綠色植物光合作用的過程。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胞器,在進行下一步觀察我們會發(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),對于以上的描述如果可以通過增加葉綠體模式圖來展現(xiàn)出來,就可以讓我們更好地去觀察光合作用的每一個過程。
3.2增加“基粒囊狀結(jié)構(gòu)”“基質(zhì)”的文字標注
改進光合作用的過程圖解,還可以通過增加基粒囊狀結(jié)構(gòu)和基質(zhì)的文字標注,通常情況下會將光合作用分為兩階段,一階段是光反應另一個階段就是暗反應。綠色植物在進行光合作用時,是通過是否需要光照來區(qū)別階段的,葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上是用來進行光反應的,在光反應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)是用來進行綠色植物暗反應階段的,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。這些綠色植物反應過程中所需要的各種物質(zhì)種類繁雜,如果對這些物質(zhì)加以文字標注,我們就可以更加準確的分辨出光反應和暗反應所需要的物質(zhì)及反應的場所。
3.3移動了[H]、[ATP]的位置
傳統(tǒng)的光合作用和有氧呼吸的圖解過程過于復雜,[H]、[ATP]的位置擺放錯亂,眾所周知葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上是進行光合作用的場所,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。通過移動[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程。
4.結(jié)語
綜上所述,光合作用和有氧呼吸是不可分離的兩個部分,在整個過程中可以將光能變成化學能,綠色植物通過吸收二氧化碳,可以在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中將太陽光吸收,然后進行轉(zhuǎn)換變成化學能,并且將留在自身的物質(zhì)合成有機化合物。目前人們所能利用的一些能源,比如說天然氣、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,由于本人的知識水平及文字組織能力有限,文中如有不當之處,還望教師和同學們能批評指正。
[參考文獻]
[1]李永軍.光能轉(zhuǎn)變成化學能[J].陜西科技,2010.
[2]李學友,王立海.多種酶存在于葉綠體的基質(zhì)[J].生物工程,2010.
[3]黃麗君,趙翠微.光合作用進行的場所[J].生物工程,2011.
(作者單位:明德中學,湖南 長沙 410000)