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有人認(rèn)為，綠色植物通過(guò)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(rèn)為這種做法科學(xué)嗎？為什么？,通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，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(dú)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(xué)。有光照時(shí)，綠色植物同時(shí)進(jìn)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(jìn)行，會(huì)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(dòng)需要能量的供應(yīng)。綠色植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物，除了用于構(gòu)建植物體，還有另外一個(gè)重要作用——為植物的生命活動(dòng)提供能量。,綠色植物呼吸作用的過(guò)程種子萌發(fā)，生命活動(dòng)活躍起來(lái)，需要供給能量。下面就以種子的萌發(fā)為例，探討植物通過(guò)呼吸作用分解有機(jī)物釋放能量的過(guò)程。,在上課的前一天，老師用兩個(gè)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(jì)?，F(xiàn)在請(qǐng)你觀察兩支溫度計(jì)顯示的溫度有什么不同。討論種子在萌發(fā)過(guò)程中發(fā)生了能量變化嗎？,種子在萌發(fā)過(guò)程中，其中的有機(jī)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(jī)物最終轉(zhuǎn)變成了什么物質(zhì)？在轉(zhuǎn)變過(guò)程中還需要哪些物質(zhì)的參與呢？,答：甲瓶的溫度高，說(shuō)明種子在萌發(fā)過(guò)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?jī)?nèi)的種子也可用新鮮的豆苗代替）。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)閥門是關(guān)閉的。過(guò)一段時(shí)間以后，往瓶子里注入清水，打開閥門，使瓶?jī)?nèi)的氣體進(jìn)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(guò)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(shí)驗(yàn)中澄清的石灰水變渾濁，說(shuō)明種子在萌發(fā)過(guò)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(shí)驗(yàn)中澄清的石灰水變渾濁，說(shuō)明種子萌發(fā)時(shí)放出了二氧化碳?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明，二氧化碳來(lái)自種子里的有機(jī)物。有機(jī)物在徹底分解時(shí)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?jī)?nèi)可改用新鮮的豆苗，乙瓶?jī)?nèi)可改用經(jīng)沸水燙過(guò)的豆苗），把甲、乙兩瓶同時(shí)放到溫暖的地方。24小時(shí)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(shuō)明種子在萌發(fā)過(guò)程中吸收了氧氣，導(dǎo)致蠟燭的火焰熄滅。,燃燒的蠟燭放進(jìn)甲瓶里，火焰立刻熄滅了，這是因?yàn)榧灼坷锶鄙傺?。甲瓶里的氧到哪里去了呢？原?lái)，甲瓶里的氧被萌發(fā)的種子吸收了。科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，有機(jī)物在徹底分解成二氧化碳和水時(shí)，需要氧的參與。,有機(jī)物的這種變化不僅發(fā)生在種子萌發(fā)過(guò)程中，而且發(fā)生在所有植物細(xì)胞的內(nèi)部。細(xì)胞利用氧，將有機(jī)物分解成二氧化碳和水，并且將儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量釋放出來(lái)，供給生命活動(dòng)的需要，這個(gè)過(guò)程叫做呼吸作用(respiration)。呼吸作用主要是在線粒體內(nèi)進(jìn)行的，其實(shí)質(zhì)就是有機(jī)物分解，釋放能量。,呼吸作用的過(guò)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(qiáng)，花比葉的呼吸作用強(qiáng)。為什么？答：因?yàn)樯顒?dòng)越旺盛的器官，呼吸作用就越強(qiáng)，以便為生命活動(dòng)提供充足的能量。因此，幼嫩的葉比衰老的葉呼吸作用強(qiáng)，花比葉的呼吸作用強(qiáng)。,在不同的細(xì)胞、不同的生命時(shí)期，呼吸作用的強(qiáng)弱是有差別的。呼吸作用的強(qiáng)弱常常是生命活動(dòng)強(qiáng)弱的標(biāo)志，影響著植物體的生長(zhǎng)發(fā)育，關(guān)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(jìn)行。例如，農(nóng)田適時(shí)松土，遇到澇害時(shí)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(jìn)行。相反，有的措施是為了降低呼吸作用的強(qiáng)度。例如，貯藏糧食時(shí)，保持干燥和低溫；貯藏水果、蔬菜時(shí)，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(jī)物除了自身利用之外，還通過(guò)食物鏈進(jìn)入其他生物體內(nèi)，參與構(gòu)建其他生物體，并為其他生物的生命活動(dòng)提供能量。在這些生物體內(nèi)，有機(jī)物分解、提供能量的方式是基本相似的，都是通過(guò)細(xì)胞的呼吸作用。也就是說(shuō)，呼吸作用是生物的共同特征，其實(shí)質(zhì)都是有機(jī)物分解，釋放能量。任何活細(xì)胞都在不停地進(jìn)行呼吸作用，一旦呼吸作用停止，就意味著生命的終結(jié)。,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(jī)物在分解的過(guò)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(guò)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(guò)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(duì)維持生物圈中二氧化碳和氧氣的相對(duì)平衡（簡(jiǎn)稱碳一氧平衡）起了重要作用。,從19世紀(jì)后半葉起，隨著工廠、汽車、飛機(jī)、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(guò)生物圈自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的趨勢(shì)。大氣中二氧化碳濃度不斷增加，對(duì)氣候的影響日益加劇，導(dǎo)致溫室效應(yīng)愈演愈烈。例如，冰川加速融化（圖3-36），干旱、洪澇災(zāi)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(yīng)當(dāng)保護(hù)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(guó)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?cè)谧o(hù)綠、低碳上，應(yīng)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(zhǎng)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(qǐng)根據(jù)以上資料分析：環(huán)境溫度對(duì)呼吸作用的強(qiáng)弱有什么影響？請(qǐng)將推理過(guò)程有順序地寫出來(lái)，與同學(xué)交流，想一想自己的推理過(guò)程有沒(méi)有不嚴(yán)密的地方。,答：通過(guò)對(duì)資料的分析可以看出，因?yàn)榧仁峭环N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(guò)光合作用制造的有機(jī)物的量應(yīng)該是基本相同的。②因?yàn)榧椎氐奶鸸系暮橇勘纫业氐母?，所以甲地的甜瓜消耗有機(jī)物的量比乙地的少。③因?yàn)樵谏矬w內(nèi)只有呼吸作用可以消耗有機(jī)物，所以甲地的甜瓜的呼吸作用比乙地的弱。④因?yàn)榧滓覂傻仄渌麠l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(shuō)明環(huán)境溫度對(duì)呼吸作用的強(qiáng)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(qiáng)。,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(xì)胞,所有的活細(xì)胞,光,有光無(wú)光均可,二氧化碳，水,有機(jī)物，氧氣,有機(jī)物，氧氣,氧化碳，水,制造有機(jī)物，儲(chǔ)存能量,分解有機(jī)物，釋放能量,如果沒(méi)有光合作用制造的有機(jī)物，呼吸作用就無(wú)法進(jìn)行。,2．栽花或種莊稼都需要松土。儲(chǔ)藏甘薯、白菜的窖必須留有通風(fēng)孔。你能說(shuō)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(jìn)行。儲(chǔ)藏甘薯、白菜的窖必須留有通風(fēng)孔，是因?yàn)楦适怼撞诉M(jìn)行呼吸作用會(huì)導(dǎo)致窖內(nèi)溫度升高，而溫度升高又會(huì)導(dǎo)致呼吸作用加強(qiáng)，消耗農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)，使農(nóng)作物的品質(zhì)下降。通風(fēng)能降低溫度，延長(zhǎng)農(nóng)作物的儲(chǔ)藏時(shí)間。,3．葉綠體和線粒體都是植物細(xì)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(xué)能，儲(chǔ)存在光合作用制造的有機(jī)物中；線粒體通過(guò)呼吸作用將儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量釋放出來(lái)，用于細(xì)胞的生命活動(dòng)，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(jī)物的最初來(lái)源是葉綠體通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物。,4．為什么要控制二氧化碳的排放量？你是怎樣響應(yīng)低碳生活號(hào)召的？答：大氣中二氧化碳濃度不斷增加，導(dǎo)致溫室效應(yīng)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(zāi)害頻發(fā)，全球許多地方受災(zāi)。因此要控制二氧化碳的排放量。,