光合作用是指什么 绿色植物进行光合作用的实质是

光合作用是指什么 绿色植物进行光合作用的实质是

接下来,我将为大家详细解析一下光合作用的意义及实质是什么的问题,希望我的回答可以解决大家的疑惑。下面,让我们来探讨一下光合作用的意义及实质是什么的话题。

光合作用是指什么

光合作用[ guāng hé zuò yòng ]?

1、基本解释:

绿色植物利用光能,使二氧化碳和水合成有机物并释放氧的过程。绝大多数生物都直接或间接地靠光合作用所提供的物质和能量而生存。农业上的许多丰产措施,实质上是充分利用光能,促进作物的光合作用,从而获得高产量。

2、光合作用的意义:

光合作用的意义是能够将太阳能转为化学能,将无机物转为有机物,调节大气成分。其中植物依靠水和二氧化碳,通过太阳的光合作用转化生物化学能量。绿色植物通过转化成碳素后转化成有机物。古时候绿色植物通过光合作用产生了石油和煤炭,人类的生产发展、生物圈碳氧平衡离不开光合作用。

细讲光合作用

光合作用的基本原理

光合作用可分为光反应和碳反应(旧称暗反应)两个阶段 光合作用的两个阶段

2.1 光反应

条件:光照、光合色素、光反应酶。 场所:叶绿体的类囊体薄膜。(色素) 过程:①水的光解:2H2O→4[H]+O2(在光和叶绿体中的色素的催化下)。②ATP的合成:ADP+Pi→ATP(在光、酶和叶绿体中的色素的催化下)。 影响因素:光照强度、CO2浓度、水分供给、温度、酸碱度等。 意义:①光解水,产生氧气。②将光能转变成化学能,产生ATP,为碳反应提供能量。③利用水光解的产物氢离子,合成NADPH,为碳反应提供还原剂NADPH,NADPH同样可以为碳反应提供能量。 详细过程如下: 系统由多种色素组成,如叶绿素a(Chlorophyll a)、叶绿素b(Chlorophyll b)、类胡萝卜素(Carotenoids)等组成。既拓宽了光合作用的作用光谱,其他的色素也能吸收过度的强光而产生所谓的光保护作用(Photoprotection)。在此系统里,当光子打到系统里的色素分子时,会如所示一般,电子会在分子之间移转,直到反应中心为止。反应中心有两种,光系统一吸收光谱于700nm达到高峰,系统二则是680nm为高峰。反应中心是由叶绿素a及特定蛋白质所组成(这边的叶绿素a是因为位置而非结构特殊),蛋白质的种类决定了反应中心吸收之波长。反应中心吸收了特定波长的光线后,叶绿素a激发出了一个电子,而旁边的酵素使水裂解成氢离子和氧原子,多余的电子去补叶绿素a分子上的缺。然后叶绿素a透过如图所示的过程,生产ATP与NADPH(还原型辅酶)分子,过程称之为电子传递链(Electron Transport Chain)。

2.2 碳反应

碳反应的实质是一系列的酶促反应。原称暗反应,后随着研究的深入,科学家发现这一概念并不准确。因为所谓的暗反应在暗中只能进行极短的时间,而在有光的条件下能连续不断进行,并受到光的调节。所以在20世纪90年代的一次光合作用会议上,从事植物生理学研究的科学家一致同意,将暗反应改称为碳反应。

条件:碳反应酶。 场所:叶绿体基质。 影响因素:温度、CO2浓度、酸碱度等。 过程:不同的植物,暗反应的过程不一样,而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3、C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。对于最常见的C3的反应类型,植物通过气孔将CO2由外界吸入细胞内,通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C5。起到将CO2固定成为C3的作用。C3再与NADPH在ATP供能的条件下反应,生成糖类(CH2O)并还原出C5。被还原出的C5继续参与暗反应。 光合作用的实质是把CO2和H2O转变为有机物(物质变化)和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能(能量变化)。 CO2+H2O( 光照、酶、 叶绿体)==(CH2O)+O2

编辑本段3. 光合作用的详细机制

植物利用阳光的能量,将二氧化碳转换成淀粉,以供植物及动物作为食物的来源。叶绿体由于是植物进行光合作用的地方,因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介。经过关于光合作用的实验,可得结论: 1.绿叶在光下可以制造淀粉,并释放氧气。 2.绿叶制造淀粉需要二氧化碳作为原料 3.绿叶制造淀粉只能在有绿色的部分进行 此外,根据科学家研究得知,水也是制造淀粉必须的原料 *淀粉遇碘液能变成蓝色 *氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳

3.1 原理

植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。就是所谓的自养生物。对于绿色植物来说,在阳光充足的白天,它们将利用阳光的能量来进行光合作用,以获得生长发育必需的养分。 这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下,把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉,同时释放氧气

3.2 注意事项

上式中等号两边的水不能抵消,虽然在化学上式子显得很特别。原因是左边的水,是植物吸收所得,而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。为了更清楚地表达这一原料产物起始过程,人们更习惯在等号左右两边都写上水分子,或者在右边的水分子右上角打上星号。

3.3 光反应和碳反应

请参见本词条的“基本原理”栏目。

3.4 吸收峰

叶绿素a,b的吸收峰

叶绿素a、b的吸收峰过程:叶绿体膜上的两套光合作用系统:光合作用系统一和光合作用系统二,(光合作用系统一比光合作用系统二要原始,但电子传递先在光合系统二开始)在光照的情况下,分别吸收680nm和700nm波长的光子(以蓝紫光为主,伴有少量红色光),作为能量,将从水分子光解过程中得到电子不断传递,(能传递电子得仅有少数特殊状态下的叶绿素a) 最后传递给 辅酶二 NADP+。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质,势能降低,其间的势能用于合成ATP,以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP+带走。一分子NADP+可携带两个氢离子,NADP +2e- +H+ =NADPH 。还原性辅酶二 DANPH则在暗反应里面充当还原剂的作用。

3.5 有关化学方程式

H2O→2H+ 1/2O2(水的光解) NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(递氢) ADP+Pi→ATP (递能) CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定) 2C3化合物→(CH2O)+ C5化合物(有机物的生成或称为C3的还原) ATP→ADP+PI(耗能) 能量转化过程:光能→不稳定的化学能(能量储存在ATP的高能磷酸键)→稳定的化学能(糖类即淀粉的合成) 注意:光反应只有在光照条件下进行,而只要在满足碳反应条件的情况下碳反应都可以进行。也就是说碳反应不一定要在黑暗条件下进行。

3.6 光反应阶段和碳反应阶段的关系

①联系:光反应和碳反应是一个整体,二者紧密联系。光反应是碳反应的基础,光反应阶段为碳反应阶段提供能量(ATP、NADPH)和还原剂(NADPH),碳反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。 ②区别:(见下表) 项目 光反应 碳反应

实质 光能→ 化学能,释放O2 同化CO?形成(CH2O)(酶促反应)

时间 短促,以微秒计 较缓慢

条件 需色素、光、ADP、和酶 不需色素和光,需多种酶

场所 在叶绿体内囊状结构薄膜上进行 在叶绿体基质中进行

物质转化 2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下) ADP+Pi→ATP(在光、酶和叶绿体中的色素的催化下) CO2+C5→2C3(在酶的催化下) C3+H→(CH2O)+ C5 (在酶和ATP的催化下)

能量转化 叶绿素把光能转化为活跃的化学能并储存在ATP中 ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能

绿色植物进行光合作用的实质是

绿色植物进行光合作用的实质是:制造有机物,贮存能量。

光合作用:是指绿色植物 (包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段,涉及光吸收、电子传递光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤,对实现自然界的能量转换、维持大气的碳氧平衡具有重要意义。

由光合作用的公式可知光合作用的实质是:

①完成了自然界规模巨大的物质转变,它把无机物转变成有机物,不仅用来构成植物体的本身,同时也为其它生物以及人类制造了食物和其他生活资料。

②完成了自然界规模巨大的能量转变,在这一过程中,它把光能转变为贮存在有机物中的化学能。

光合作用的过程:

是一个比较复杂的问题,从表面上看,光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程,但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。

根据现代的资料,整个光合作用大致可分为下列3大步骤:@原初反应,包括光能的吸收、传递和转换@电子传递和光合磷酸化,形成活跃化学能 (ATP和NADPH) ;碳同化,把活跃的化学能转变为稳定的化学能(固定CO2,形成糖类)。在介绍光合作用反应过程前,对光合作用过程中涉及的光合色素及光系统进行一定的了解是必要的。

光合作用的概念和实质

光合作用是指植物和一些微生物通过光能转化为化学能的过程。以下是详细解释和实质:

1.光合作用的概念:

光合作用是指植物和一些蓝藻、藻类等光合有机体利用光能将二氧化碳和水合成有机物质(如葡萄糖)的过程。它是维持地球生态系统稳定的重要过程,并提供了氧气和有机物质供给其他生物。

2.光合作用的基本过程:

光合作用包括两个阶段,光反应和暗反应。

a.光反应:光反应发生在叶绿体内的光合体系中,通过叶绿素吸收太阳光的能量,产生高能电子和ATP(三磷酸腺苷)等能量载体。

b.暗反应:暗反应发生在叶绿体基质中,利用光反应中生成的能量和ATP,将CO2还原为有机物质,如葡萄糖。这个过程称为碳固定,主要是通过Calvin循环完成。

3.光合作用的关键组分:

光合作用涉及到多个关键组分,如叶绿素、光合色素、光合膜等。

a.叶绿素:叶绿素是植物中最常见的光合色素之一,它能够吸收太阳光的能量,并参与光反应中的电子传递过程。

b.光合色素:除叶绿素外,还存在其他类似的色素,如叶黄素、类胡萝卜素等。它们能够吸收不同波长的光,并扩大植物对太阳光的吸收范围。

c.光合膜:光合膜是叶绿体内包裹叶绿素的膜结构,其中包含了光合作用的关键酶和蛋白质。

4.光合作用的产物和影响因素:

光合作用的主要产物是氧气和有机物质,其中有机物质可以用来提供植物生长和代谢所需的能量。光合作用的速率受到多个因素的影响,如光强度、温度、二氧化碳浓度、水分和养分的供应等。

5.光合作用在生态系统中的作用:

光合作用是维持地球生态系统稳定的重要过程之一。它能够提供氧气供给其他生物呼吸,同时通过产生有机物质,为食物链中的其他生物提供能量来源。

6.光合作用的意义:

光合作用不仅对植物和微生物自身具有重要意义,还对整个地球的生物圈和环境具有重大影响。它能够保持氧气和二氧化碳的平衡,维持大气中的氧气含量,并降低温室效应。

以上是关于光合作用的概念和实质的解释。光合作用是植物和一些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程,其中光反应和暗反应是光合作用的基本过程。它在生态系统中起着重要的作用,并对整个地球的生物圈和环境产生影响。

光合作用的实质

光合作用的实质是:物质上,将无机物转换成有机物;能量上,将活跃的化学能转化为稳定的化学能。

对于绿色植物来说,在阳光充足的日子里(当光照强度太强时,植物的气孔会关闭,导致光合作用强度的减弱),它们利用太阳光能进行光合作用,以获得生长发育所必需的养分。

光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。

其主要包括光反应、暗反应两个阶段,涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤,对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。

内部影响因素

1、不同部位

在一定范围内,叶绿素含量越多,光合越强。以一片叶子为例,最幼嫩的叶片光合速率低,随着叶子成长,光合速率不断加强,达到高峰,随后叶子衰老,光合速率就下降。

2、不同生育期

株作物不同生育期的光合速率不尽相同,一般都以营养生长期为最强,到生长末期就下降。以水稻为例,分蘖盛期的光合速率较快,在稻穗接近成熟时下降。但从群体来看,群体的光合量不仅决定于单位叶面积的光合速率,而且很大程度上受总叶面积及群体结构的影响。

光合作用的实验和意义是什么

可以根据影响光合作用的因素来控制其变量,做对比实验后检测作用后的氧气浓度。

光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。其主要包括光反应、暗反应两个阶段,涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤,对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。

光合作用的过程是一个比较复杂的问题,从表面上看,光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程,但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。根据现代的资料,整个光合作用大致可分为下列3大步骤:①原初反应,包括光能的吸收、传递和转换;②电子传递和光合磷酸化,形成活跃化学能(ATP和NADPH);③碳同化,把活跃的化学能转变为稳定的化学能(固定CO2,形成糖类)。在介绍光合作用反应过程前,对光合作用过程中涉及的光合色素及光系统进行一定的了解是必要的。

外部影响因素

1. 光照

(1)光强度对光合作用的影响

光合作用是一个光生物化学反应,所以光合速率随着光照强庋的增减而增减。在黑暗时,光合作用停止,而呼吸作用不断释放CO2;随着光照增强,光合速率逐渐增强,逐渐接近呼吸速率,最后光合速率与呼吸速率达到动态平衡相等。同一叶子在同一时间内,光合过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度,就称为光补偿点。植物在光补偿点时,有机物的形成和消耗相等,不能积累干物质,而晚间还要消耗干物质,因此从全天来看,植物所需的最低光照强度,必须高于光补偿点,才能使植物正常生长。

(2)光质对光合作用的影响

光质也影响植物的光合效率。在自然条件下,植物会或多或少受到不同波长的光线照射例如,阴天的光照不仅光强弱,而且蓝光和绿光成分增多;树木的叶片吸收红光和蓝光较多,故树冠下的光线富含绿光,尤其是树木繁茂的森林更是明显。

2. 二氧化碳

二氧化碳是光合作用的原料,对光合速率影响很大。其主要是通过气孔进入叶片,加强通风或设法增施二氧化碳能显著提高作物的光合速率,对C3植物尤为明显。此外,植物对CO2的利用与光照强度有关,在弱光情况下,只能利用较低浓度的CO2,光合速率慢,随着光照强度的加强,植物就能吸收利用较高浓度的CO2,光合速率加快。

3. 温度

光合过程中的碳反应是由酶所催化的化学反应,而温度直接影响酶的活性,因此,温度对光合作用的影响也很大。除了少数的例子以外,一般植物可在10 ~ 35℃下正常地进行光合作用,其中以25 ~ 30℃最适宜,在35℃以上时光合作用就开始下降,40 ~ 50℃时即完全停止。在低温中,酶促反应下降,故限制了光合作用的进行。而在高温时,一方面是高温破坏叶绿体和细胞质的结构,并使叶绿体的酶钝化;另一方面,暗呼吸和光呼吸加强,光合速率便降低。

作用和意义

将太阳能变为化学能

植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。因此可以说,光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是一个巨型的能量转换站。

把无机物变成有机物

植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。据估计,植物每年可吸收CO2约合成约的有机物。地球上的自养植物同化的碳素,40%是由浮游植物同化的,余下60%是由陆生植物同化的。人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等,无不来自光合作用,没有光合作用,人类就没有食物和各种生活用品。换句话说,没有光合作用就没有人类的生存和发展。

维持大气的碳-氧平衡

大气之所以能经常保持21%的氧含量,主要依赖于光合作用(光合作用过程中放氧量约)。光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件,另一方面,的积累,逐渐形成了大气表层的臭氧(O3)层。臭氧层能吸收太阳光中对生物体有害的强烈的紫外辐射。植物的光合作用虽然能清除大气中大量的CO2,但大气中CO2的浓度仍然在增加,这主要是由于城市化及工业化所致。

光合作用的实质是什么?

光合作用是绿色植物吸收光能,将二氧化碳和水转化为有物,并释放氧气的过程。绿色植物的光合作用是地球上唯一大规模地把无机物转变为有机物,把光能转变为化学能的过程。它对整个生物界和人类的生存发展,以及保持自然界的生态平衡具有极其重要的意义。1 光合作用是合成有机物质的过程2 光合作用是大规模转化日光能的过程

光合作用的意义是什么?

光合作用的意义:

①提供了物质来源和能量来源。

②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。

③对生物的进化具有重要作用。总之,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

影响光合作用的因素:

有光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如:在大棚蔬菜等植物栽种过程中,可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少呼吸作用消耗有机物)的方法,来提高作物的产量。再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范围内提高二氧化碳浓度,有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中(CH2O)的产量会减少,主要由于低温会抑制酶的活性;适当提高温度能提高暗反应中(CH2O)的产量,主要由于提高了暗反应中酶的活性。

知识归纳 光合作用 场所 ______ 条件 ______ 原料 ______ 产物 ______ 实质 _

光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧,场所是叶绿体,条件是有光,其表达式为:二氧化碳+水

叶绿体
有机物(储存能量)+氧.?影响植物光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度等,增加光照和合理密植都是充分利用光能,能够提高光合效率,从而达到提高产量的目的;

故答案为:

场所 叶绿体
条件
原料 ?

二氧化碳和水

产物 ?

氧气和有机物

实质 ?

储存能量

应用 ?

增加光照和合理密植都是充分利用光能,能够提高光合效率,从而达到提高产量的目的;

好了,今天关于“光合作用的意义及实质是什么”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“光合作用的意义及实质是什么”有更全面、深入的了解,并且能够在今后的学习中更好地运用所学知识。

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