七年级上-第15课- 植物的呼吸作用
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植物的呼吸作用

王先华(长沙市一中双语实验学校)

【课标要求】

1.理解呼吸作用的意义。

2.了解呼吸作用的原料、条件和产物。

3.理解生物圈中的碳-氧平衡是如何维持的。

植物和所有具备细胞结构的生物一样,它们需要在细胞内将有机物分解,释放出能量供自身的生命活动利用。这就是植物的呼吸作用。

那么,植物进行呼吸作用需要哪些原料和条件?它呼吸作用除了可以提供能量,还会有哪些产物呢?

下面,我们一起来深入了解植物的呼吸作用:

(1)呼吸作用的原料:

呼吸作用是一个分解有机物的过程。呼吸作用利用的原料到底是什么有机物呢?

绿色植物进行光合作用,会制造葡萄糖、淀粉等有机物。这些有机物,一部分用来构成植物体,另一部分会在植物体内储存起来。这些储存的有机物,就有一部分被用来进行呼吸作用。

当然,淀粉是不能直接用来进行呼吸作用的。在植物体内,淀粉首先水解成葡萄糖,葡萄糖才能用来进行呼吸作用。

分解葡萄糖还需要氧气的参与。在氧气的参与下,葡萄糖被彻底氧化分解,其中蕴藏的能量就释放出来了。

在缺氧的情况下,细胞中的有机物也可以分解,但这种分解是不彻底的,释放出来的能量也非常少。

因此,正常情况下,植物进行呼吸作用的原料主要是:葡萄糖和氧气。

(2)呼吸作用的产物:

葡萄糖在细胞中氧化分解,最后会生成二氧化碳、水这两种物质。因此,呼吸作用的产物是:二氧化碳和水。

呼吸作用产生的二氧化碳,可以通过下面的实验进行检测:取一些萌发的绿豆种子,放在广口瓶内,盖上盖。一段时间后,把瓶内的气体用水排出,引入到澄清的石灰水中,我们可以看到澄清石灰水变浑浊的现象。

使澄清的石灰水变浑浊正是二氧化碳的特性。因此,通过该实验,我们可以证明植物进行呼吸作用会产生二氧化碳。

当然,不要忘记,呼吸作用的产物除了二氧化碳,还有水。

(3)呼吸作用的场所:

植物的呼吸作用是在细胞内的什么地方进行的呢?

有人说,在线粒体中;有人说,在细胞质中。到底哪个答案是正确的呢?科学家告诉我们,呼吸作用是一个非常复杂的过程,它先在线粒体的外面进行,然后,转移到线粒体中继续进行。所以,说呼吸作用的场所在线粒体中是不准确的。而且事实上,线粒体是细胞质的一个结构,因此,准确地说,植物细胞进行呼吸作用的场所是:细胞质中。

通常,在生命活动非常旺盛的细胞中,线粒体的数量也比较多。这体现了生物体的结构与功能相适应的观点。线粒体越多,植物细胞的呼吸作用越旺盛,为细胞提供的能量也就越多。

(4)呼吸作用的条件:

植物进行光合作用需要在有光的条件下进行。那么,呼吸作用对光照有没有要求呢?

实验证明,植物在有光、无光的条件下都能够进行呼吸作用。由此可知,呼吸作用与光照没有什么关系。

事实上,呼吸作用与温度有关。低温条件下,植物的呼吸作用会变得非常缓慢。因此,我们常常把蔬菜瓜果放在冰箱内保鲜,温度低,不仅可以抑制细菌的生长繁殖,更能够降低植物的呼吸作用,使蔬菜瓜果内的有机物分解减少。

在一定范围内,随着温度逐渐上升,与呼吸作用有关的酶的活性逐渐增加,呼吸作用的速率会越来越快。但当温度上升到某个阶段,超出了一定的范围时,酶的活性便会降低,呼吸作用减慢。如果温度进一步升高,酶的活性丧失,呼吸作用停止。

所以,呼吸作用的条件是:适宜的温度。

生产上,有时我们要促进植物的呼吸作用。呼吸作用越快,释放的能量越多,各项生命活动的速率也随之加快,植物的生长就越旺盛。

冬季,为了让种子尽快萌发,我们采用塑料地膜覆盖的方法,实际上就是提供适宜的温度,使是植物的呼吸作用加快。

有时候,我们给农作物松土,目的是增加土壤缝隙中的氧气。氧气是呼吸作用的原料。氧气增多,植物的呼吸作用也会加强。

有时候,我们又要设法降低植物的呼吸作用的强度。

储存的种子,如果呼吸作用太旺盛,种子中的有机物大量分解,种子就会失去萌发的能力。这个时候,我们就要想办法降低种子的呼吸作用的强度。生产上,常常采用的方法有:除掉种子中的部分水分、把种子储存在缺氧的粮仓内,以及适当降低粮仓的温度等措施。

另外,在冰箱内存放瓜果、用保鲜袋包裹水果、把葡萄晒干等措施,都可以降低植物的呼吸作用,减少有机物的消耗。

绿色植物在维持生物圈碳—氧平衡中的作用

生物的呼吸作用不断消耗氧气,产生二氧化碳。人类的生活与生产大量消耗各种燃料,而燃料在燃烧的过程中,也会消耗大量的氧气,产生大量的二氧化碳。

而绿色植物的光合作用,可以消耗空气中的二氧化碳,并释放氧气。这使得生物圈中氧气、二氧化碳的量能够保持一个相对稳定的状态,从而对维持生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡(简称碳——氧平衡)起了重要作用。

    但从19世纪后半叶起,随着人类对各种燃料的使用大大增加,排入大气的二氧化碳量日益增多,已经超出了生物圈自动调节的能力,导致“温室效应”愈演愈烈。所以,为了保护我们地球上所有生物的共同家园,我们一方面应当做到保护森林,植树造林,充分发挥绿色植物消耗二氧化碳、制造氧气的功能。另一方面,要开展国际合作,减少二氧化碳的排放。从而维持生物圈中的碳——氧平衡。

 

【夺分要诀】

这节课,我们学习了植物的呼吸作用。在细胞内,植物将有机物氧化分解,把有机物内储存的能量释放出来,供给生命活动的需要。

生产上,我们要促进植物的生长,就需要加快植物的呼吸作用。反之,如果我们想让种子、蔬菜瓜果储存的时间延长,就必须抑制植物的呼吸作用。

考试中,常常有这样的题型:

例.贮存苹果时,适宜的方案是(   )

A.向苹果堆中补充适量的氧气           

B.向苹果堆中补充氮气,减少氧气

C.将苹果置于高温干燥的环境中         

D.将苹果置于低温湿润的环境中

显然,这里要抑制植物的呼吸作用。植物进行呼吸作用需要氧气,减少氧气的供应(用氮气把氧气挤走),可以降低植物的呼吸作用。

 

【下期预告】

    关于植物的学习,我们暂时告一段落。下节课,我们将进入七年级下学期内容的学习。

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