摘 要： 高考考纲中明确提出要求考生具有“能够综合运用自然科学的基础知识、技能，解释或解决一些简单的实际问题”的能力。植物的光合作用和呼吸作用是植物的一项重要生命活动，本文通过分析影响植物光合和呼吸作用的几种重要因素，探讨二者的调节方式，从而得出这些因素在实际生产中的重要意义，主要有以下四方面：蔬菜大棚、果蔬保存、农业种植和身体健康。
关键词：高中生物知识；生产生活；应用
高中生物课本中有许多知识与生产生活密切相关，如绿色植物的新陈代谢、植物的激素调节、生物的生殖和发育、遗传和变异、生物工程等内容。同时，高考考纲中明确提出要求考生具有“能够综合运用自然科学的基础知识、技能，解释或解决一些简单的实际问题”的能力。因此，总结梳理高中生物课本中与生产生活相关联的知识是十分必要的。这里重点探究一下绿色植物的光合作用和呼吸作用在生产和生活中的应用。
通过上图我们可以看出，光合作用是指绿色植物通过叶绿体内的叶绿素和与光合作用有关的酶，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。生物学上将光合作用分为两个阶段：光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上，这一阶段不需要二氧化碳的参与，但需要光照。类囊体上含有叶绿素，叶绿素吸收光能，将水分解成氧气和还原性氢，同时ADP和Pi在合成酶的作用下利用光能合成ATP。这一阶段没有产生能量，而是将光能转变成活跃的化学能储存起来供暗反应阶段使用。暗反应阶段则发生在叶绿体基质内，这一阶段有无光照均可，但一定要有二氧化碳，此时二氧化碳是合成有机物的原料。二氧化碳和五碳化合物在酶的作用下生成三碳化合物，三碳化合物在酶的作用下消耗还原性氢和ATP水解产生的能量生成糖类和五碳化合物。这一阶段将活跃的化学能转变为稳定的化学能储存在糖类中供植物生命活动利用。呼吸过程是代谢的中心，呼吸作用会氧化消耗植物体内大量的有机物，产生CO2、水分和大量的能量。而呼吸作用正好与此相反，它提供了植物大部分生命活动的能量，使植物的生长、种子的萌发更为旺盛，在农作物贮藏过程中放出的热量，会使作物的温度增高，促使呼吸增强，导致农作物霉变变质；而产生水分又会使贮藏的种子湿度增大，更易霉变。因此，对于农作物的贮藏来言，需要设法降低呼吸速率。在实际的农业生产中，种子、果蔬等农作物的贮藏都与呼吸作用有着密切的关系。在日常生产生活中，光合作用和呼吸作用往往相互影响，其应用主要有以下几个方面：
（一）在大棚蔬菜种植中的应用
农业生产的目的是以较少的投入获得较高的产量，根据光合作用的原理，改变光合作用的某些的条件就可以达到这个目的。例如：大棚种植。
现代农业中的普遍种植方式就是大棚种植。大棚种植经济效益高、风险小且便于管理，大棚种植对光合作用的应用常见做法主要有以下几方面：（1）在大棚中使用蓝色的塑料增加光照强度，晚上利用电灯适当延长光照时间，有利于光合作用的光反应，增加有机物的合成。在冬季，大棚里除了日常的光照外还会使用一定功率的白炽灯延长光照时间。这是因为在冬季北半球的光照时间大大减少，同时环境温度降低，植物的光合作用时间和光合作用效率都受到抑制，通过使用白炽灯的照明，延长了光照时间影响光合作用的光反应阶段，提高环境温度促进与光合作用有关酶的活性，从而提高产量。（2）大棚里所使用的常见肥料除了补充植物所缺的氮、磷、钾，还有一个作用便是补充大棚里的二氧化碳，通过增加大棚中的二氧化碳含量，影响植物光合作用的暗反应阶段，促进糖类的合成，从而增加淀粉的积累；.冬天农民常常通过在塑料大棚内燃烧煤球，或喷施干冰，增加二氧化碳的浓度，农作物种植时“正其行，通其风”等，都有利于光合作用的进行，以提高蔬菜产量。（3）白天提高大棚的温度，夜晚降低温度，即增大昼夜温差，前者有利于合成光合作用的产物糖类，后者降低呼吸作用，可减少有机物的分解，从而提高产量。（4）合理密植，有助于植物吸收二氧化碳和充分利用光照，最大化的提高产量。
（二）在水果蔬菜的储存方面的应用。
在储存水果、花卉的种子时，降低储存室的温度，通过影响 温度，使酶的活性降低，抑制呼吸作用消耗的有机物，降低损失；在储存水稻、小麦等农作物的种子时，由于储存量过大，降低储存温度不经济且产生过多温室气体----二氧化碳，所以在种子收入仓库前要晒种，尽可能多的除去种子中的自由水，降低呼吸速率；同时种子储存有一个最适温度，即种子产生二氧化碳量最少，因为此时消耗的有机物最少。
但农业生产中不仅仅是抑制呼吸作用，也有利用呼吸作用的例子。
在种子播种前有一项必做的工作，就是浸种。通过浸种，提高种子的含水量，利于种子萌发时通过旺盛的呼吸作用提供足够的能量，确保不会因为能量不足导致种子萌发失败；在植物生长时通过适量的中更松土，提高根的呼吸作用，使植物生长更茂盛，发酵时调节PH值使酶活性达到最佳能是发酵物质量更好 （与无氧呼吸有关）。
（三）在农作物种植中的应用
1.春天种棉花时，盖地膜提高温度。
2.合理密植充分利用光能。
3.播种前耕地松土,涝地排水并松土，以促进呼吸作用。
（四）与健康相关的实例：
1.下地窖取东西时先用油灯检验氧气的含量；
2.卧室里摆放大量花草的弊端；
3.“森林氧吧”对人体健康的益处。
研究光合作用和呼吸作用在农业生产中的应用的意义不仅仅在于完成了这次课题研究，更重要的是了解了所学习的知识在实际生活中的应用，能够将知识与实际结合起来，使我们在学习时不再仅仅学知识，而是更加注重知识在实际中的应用，能够达到学以致用，融会贯通。
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论文作者:陈元义
论文发表刊物:《科技中国》2017年7期
论文发表时间:2017/10/11
标签：光合作用论文; 呼吸论文; 植物论文; 有机物论文; 作用论文; 种子论文; 阶段论文; 《科技中国》2017年7期论文;