【光合呼吸的14个反应方程式】在生物体内,光合作用与细胞呼吸是两个关键的代谢过程,分别发生在植物和所有活细胞中。它们虽然功能相反,但都涉及复杂的化学反应,共同维持生命所需的能量转换与物质循环。本文将总结光合作用与细胞呼吸过程中常见的14个重要反应方程式,并以表格形式进行归纳。
一、光合作用相关反应(6个)
光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖并释放氧气的过程,主要发生在叶绿体中,分为光依赖反应和暗反应两部分。
| 序号 | 反应名称 | 反应式 |
| 1 | 光解水 | 2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂↑ |
| 2 | 光反应(ATP合成) | ADP + Pi + 光能 → ATP |
| 3 | 光反应(NADPH生成) | NADP⁺ + 2e⁻ + H⁺ → NADPH |
| 4 | 卡尔文循环(CO₂固定) | CO₂ + RuBP → 3-磷酸甘油酸(PGA) |
| 5 | PGA还原为GAP | 3PGA + 3ATP + 3NADPH → 3GAP + 3ADP + 3NADP⁺ |
| 6 | GAP合成葡萄糖 | 6GAP → C₆H₁₂O₆ + 6Pi |
二、细胞呼吸相关反应(8个)
细胞呼吸是细胞通过分解有机物释放能量的过程,主要分为糖酵解、三羧酸循环和电子传递链三个阶段。
| 序号 | 反应名称 | 反应式 |
| 7 | 糖酵解(葡萄糖分解) | C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₄O₃(丙酮酸) + 2ATP + 2NADH |
| 8 | 丙酮酸脱氢 | 2C₃H₄O₃ → 2CH₃CO-CoA + 2CO₂ + 2NADH |
| 9 | 三羧酸循环(柠檬酸循环) | 2CH₃CO-CoA + 6H₂O → 4CO₂ + 2ATP + 6NADH + 2FADH₂ |
| 10 | 电子传递链(NADH氧化) | 2NADH + 2H⁺ + ½O₂ → 2NAD⁺ + H₂O |
| 11 | 电子传递链(FADH₂氧化) | 2FADH₂ + 2H⁺ + ½O₂ → 2FAD + H₂O |
| 12 | 氧化磷酸化(ATP合成) | ADP + Pi + 能量 → ATP |
| 13 | 无氧呼吸(乳酸发酵) | C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃(乳酸) + 2ATP |
| 14 | 无氧呼吸(酒精发酵) | C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH(乙醇) + 2CO₂ + 2ATP |
三、总结
光合作用与细胞呼吸是生命系统中能量转换的核心过程。光合作用将光能转化为化学能,储存于有机物中;而细胞呼吸则将这些有机物逐步分解,释放出能量供细胞使用。两者在代谢上互为补充,构成生态系统中的能量流动基础。
上述14个反应方程式涵盖了光合作用与细胞呼吸的主要步骤,是理解生物能量代谢的关键内容。通过掌握这些反应,有助于深入理解生命活动的基本原理。


