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有人認為，綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，能夠更新居室的空氣，于是在臥室里擺放多盆綠色植物。你認為這種做法科學嗎？為什么？,通過本節(jié)學習，你將知道：◆呼吸作用的原料和產(chǎn)物是什么？◆呼吸作用是植物獨有的特征嗎？◆綠色植物是怎樣維持生物圈中碳---氧平衡的？,答：不科學。有光照時，綠色植物同時進行光合作用和呼吸作用，可以更新居室的空氣。在黑暗中，綠色植物的光合作用停止，呼吸作用仍在進行，會消耗居室內(nèi)的氧氣，將二氧化碳排放到居室中，影響居室內(nèi)的空氣質(zhì)量。,生命活動需要能量的供應。綠色植物通過光合作用制造的有機物，除了用于構建植物體，還有另外一個重要作用——為植物的生命活動提供能量。,綠色植物呼吸作用的過程種子萌發(fā)，生命活動活躍起來，需要供給能量。下面就以種子的萌發(fā)為例，探討植物通過呼吸作用分解有機物釋放能量的過程。,在上課的前一天，老師用兩個暖水瓶裝種子，甲瓶中裝的是萌發(fā)的種子，乙瓶中裝的是煮熟的種子。往瓶中各插入一支溫度計?，F(xiàn)在請你觀察兩支溫度計顯示的溫度有什么不同。討論種子在萌發(fā)過程中發(fā)生了能量變化嗎？,種子在萌發(fā)過程中，其中的有機物發(fā)生了變化，釋放出能量，一部分能量用于種子萌發(fā)，還有一部分能量以熱能的形式散失了。萌發(fā)種子中的有機物最終轉(zhuǎn)變成了什么物質(zhì)？在轉(zhuǎn)變過程中還需要哪些物質(zhì)的參與呢？,答：甲瓶的溫度高，說明種子在萌發(fā)過程中釋放出能量，其中一部分能量以熱能的形式散失了。,瓶中是萌發(fā)的種子（瓶內(nèi)的種子也可用新鮮的豆苗代替）。實驗開始時閥門是關閉的。過一段時間以后，往瓶子里注入清水，打開閥門，使瓶內(nèi)的氣體進入試管。觀察澄清的石灰水發(fā)生了什么變化。討論：種子在萌發(fā)過程中放出了什么氣體？,答：二氧化碳具有使澄清的石灰水變渾濁的特性。實驗中澄清的石灰水變渾濁，說明種子在萌發(fā)過程中放出了二氧化碳。,二氧化碳具有使澄清石灰水變渾濁的特性。上述實驗中澄清的石灰水變渾濁，說明種子萌發(fā)時放出了二氧化碳?？茖W實驗證明，二氧化碳來自種子里的有機物。有機物在徹底分解時不僅產(chǎn)生二氧化碳，還產(chǎn)生水。,甲瓶裝有萌發(fā)的種子，乙瓶裝有等量的煮熟的種子（甲瓶內(nèi)可改用新鮮的豆苗，乙瓶內(nèi)可改用經(jīng)沸水燙過的豆苗），把甲、乙兩瓶同時放到溫暖的地方。24小時以后，觀察蠟燭在甲、乙兩瓶中的燃燒情況。討論為什么蠟燭在甲、乙兩瓶中的燃燒情況不一樣？,答：甲瓶中蠟燭的火焰熄滅了，乙瓶中照常燃燒，說明種子在萌發(fā)過程中吸收了氧氣，導致蠟燭的火焰熄滅。,燃燒的蠟燭放進甲瓶里，火焰立刻熄滅了，這是因為甲瓶里缺少氧。甲瓶里的氧到哪里去了呢？原來，甲瓶里的氧被萌發(fā)的種子吸收了?？茖W實驗證明，有機物在徹底分解成二氧化碳和水時，需要氧的參與。,有機物的這種變化不僅發(fā)生在種子萌發(fā)過程中，而且發(fā)生在所有植物細胞的內(nèi)部。細胞利用氧，將有機物分解成二氧化碳和水，并且將儲存在有機物中的能量釋放出來，供給生命活動的需要，這個過程叫做呼吸作用(respiration)。呼吸作用主要是在線粒體內(nèi)進行的，其實質(zhì)就是有機物分解，釋放能量。,呼吸作用的過程，可以用下列式子表示：,思考題:幼嫩的葉比衰老的葉呼吸作用強，花比葉的呼吸作用強。為什么？答：因為生命活動越旺盛的器官，呼吸作用就越強，以便為生命活動提供充足的能量。因此，幼嫩的葉比衰老的葉呼吸作用強，花比葉的呼吸作用強。,在不同的細胞、不同的生命時期，呼吸作用的強弱是有差別的。呼吸作用的強弱常常是生命活動強弱的標志，影響著植物體的生長發(fā)育，關系到農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的許多栽培措施，是為了保證農(nóng)作物呼吸作用的正常進行。例如，農(nóng)田適時松土，遇到澇害時排水，都是為了使植物的根得到充分的氧氣，保證呼吸作用的正常進行。相反，有的措施是為了降低呼吸作用的強度。例如，貯藏糧食時，保持干燥和低溫；貯藏水果、蔬菜時，降低溫度或氧濃度。,呼吸作用是生物的共同特征綠色植物制造的有機物除了自身利用之外，還通過食物鏈進入其他生物體內(nèi)，參與構建其他生物體，并為其他生物的生命活動提供能量。在這些生物體內(nèi)，有機物分解、提供能量的方式是基本相似的，都是通過細胞的呼吸作用。也就是說，呼吸作用是生物的共同特征，其實質(zhì)都是有機物分解，釋放能量。任何活細胞都在不停地進行呼吸作用，一旦呼吸作用停止，就意味著生命的終結。,綠色植物在維持生物圈碳一氧平衡中的作用生物的呼吸作用不斷消耗氧，向生物圈中排放二氧化碳。自然界中的有機物在分解的過程中也不斷地消耗氧，排出二氧化碳。人類的生活和生產(chǎn)正在大量消耗著各種各樣的燃料，以便獲得所需要的能量，而燃料在燃燒的過程中，消耗了大量的氧氣，放出大量的二氧化碳。然而，綠色植物通過光合作用，能不斷消耗大氣中的二氧化碳，又將氧氣排放到大氣中，對維持生物圈中二氧化碳和氧氣的相對平衡（簡稱碳一氧平衡）起了重要作用。,從19世紀后半葉起，隨著工廠、汽車、飛機、輪船等迅速增多，人類大量使用燃料，排人大氣的二氧化碳量日益增加，已經(jīng)出現(xiàn)超過生物圈自動調(diào)節(jié)能力的趨勢。大氣中二氧化碳濃度不斷增加，對氣候的影響日益加劇，導致溫室效應愈演愈烈。例如，冰川加速融化（圖3-36），干旱、洪澇災害頻發(fā)，全球許多地方都出現(xiàn)異常氣候。,要維持生物圈中的碳一氡平衡，一方面應當保護現(xiàn)有森林，并大力植樹造林，充分發(fā)揮綠色植物消耗二氧化碳、制造氧氣的功能；另一方面，要開展國際合作，減少二氧化碳的排放。作為生物圈中的一員，為了人類的明天更美好，我們在護綠、低碳上，應該做些什么？,推理甲乙兩地出產(chǎn)同一種甜瓜，甲地的甜瓜比乙地的含糖量高。經(jīng)調(diào)查，在甜瓜生長季節(jié)，甲乙兩地的光照條件和栽培措施基本相同，而溫度條件差別較大，詳見下表：請根據(jù)以上資料分析：環(huán)境溫度對呼吸作用的強弱有什么影響？請將推理過程有順序地寫出來，與同學交流，想一想自己的推理過程有沒有不嚴密的地方。,答：通過對資料的分析可以看出，因為既是同一種甜瓜，甲、乙兩地的光照條件和栽培措施又基本相同，白天的溫度也相同，所以①兩地的甜瓜通過光合作用制造的有機物的量應該是基本相同的。②因為甲地的甜瓜的含糖量比乙地的高，所以甲地的甜瓜消耗有機物的量比乙地的少。③因為在生物體內(nèi)只有呼吸作用可以消耗有機物，所以甲地的甜瓜的呼吸作用比乙地的弱。④因為甲乙兩地其他條件相同，只有夜間溫度有明顯差異，甲地的夜間溫度比乙地的低，說明環(huán)境溫度對呼吸作用的強弱有影響。在一定范圍內(nèi)，環(huán)境溫度越高，植物的呼吸作用就越強。,1．列表比較光合作用和呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系。以下表格供參考。,含有葉綠體的細胞,所有的活細胞,光,有光無光均可,二氧化碳，水,有機物，氧氣,有機物，氧氣,氧化碳，水,制造有機物，儲存能量,分解有機物，釋放能量,如果沒有光合作用制造的有機物，呼吸作用就無法進行。,2．栽花或種莊稼都需要松土。儲藏甘薯、白菜的窖必須留有通風孔。你能說出其中的原因嗎？答：栽花或種莊稼需要松土，是為了使植物的根得到充分的氧氣，保證呼吸作用的正常進行。儲藏甘薯、白菜的窖必須留有通風孔，是因為甘薯、白菜進行呼吸作用會導致窖內(nèi)溫度升高，而溫度升高又會導致呼吸作用加強，消耗農(nóng)作物的營養(yǎng)，使農(nóng)作物的品質(zhì)下降。通風能降低溫度，延長農(nóng)作物的儲藏時間。,3．葉綠體和線粒體都是植物細胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換器，它們的作用有什么不同嗎？它們之間又有怎樣的聯(lián)系？答：葉綠體和線粒體的不同作用：葉綠體將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，儲存在光合作用制造的有機物中；線粒體通過呼吸作用將儲存在有機物中的能量釋放出來，用于細胞的生命活動，有一部分能量以熱能的形式散失。葉綠體和線粒體的聯(lián)系：線粒體分解的有機物的最初來源是葉綠體通過光合作用制造的有機物。,4．為什么要控制二氧化碳的排放量？你是怎樣響應低碳生活號召的？答：大氣中二氧化碳濃度不斷增加，導致溫室效應愈演愈烈，出現(xiàn)氣候、地質(zhì)狀況異常，例如，冰川加速融化，干旱、洪澇災害頻發(fā)，全球許多地方受災。因此要控制二氧化碳的排放量。,