光合作用的过程
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光合作用的步骤
光合作用是植物进行自养的重要过程,其步骤如下:
1. 吸收光能
植物的叶片中有叶绿素,可以吸收阳光中的能量。
当阳光照射到叶片上时,叶绿素会吸收能量并将其传递到叶片内部的叶绿体中。
2. 制造ATP
在叶绿体中,光合作用开始。
叶绿体内的一系列化学反应利用吸收到的能量制造ATP(三磷酸腺苷)。
3. 制造NADPH
同时,光合作用还会制造NADPH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐)。
这是一种能量富集的分子,可以在接下来的反应中用来制造葡萄糖。
4. 制造葡萄糖
接下来的化学反应中,植物将ATP和NADPH与二氧化碳反应,制造出葡萄糖。
这个过程称为卡尔文循环,是光合作用最重要的部分。
5. 排放氧气
在制造葡萄糖的同时,植物还会排放出氧气。
这是因为在反应中使用的二氧化碳被还原成葡萄糖,而氧气则是副产物。
这也是植物的一个重要作用,因为它们可以把二氧化碳转化成氧气,为我们维持呼吸提供了必要的材料。
以上就是光合作用的基本步骤。
虽然其中有很多复杂的化学反应,但是这些步骤都是为了让植物能够利用阳光制造出自己所需的营养
物质。
光合作用的过程与意义光合作用是地球上最重要的生物化学过程之一,对于维持生态平衡和碳循环起着至关重要的作用。
通过光合作用,植物能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质,并释放出氧气。
本文将详细探讨光合作用的过程和意义。
一、光合作用的过程光合作用可大致分为光反应和暗反应两个阶段。
1. 光反应光反应发生在叶绿体内,需要光能的驱动。
当光线照射到叶绿体时,光能被叶绿素吸收,激发电子从低能级跃迁到高能级。
这些激发的电子经过一系列复杂的光合色素分子传递过程,最终在光系统Ⅱ和光系统Ⅰ中被光合色素复合物捕获。
在光系统Ⅱ中,水分子被光合色素复合物催化分解,生成氧气和电子。
电子在光系统Ⅰ中再次激发,然后被用来还原辅酶NADP+,使其转变为辅酶NADPH。
光反应的最终产物是氧气和辅酶NADPH。
2. 暗反应暗反应发生在叶绿体基质中,不需要光能的直接参与。
它以氧化还原反应为基础,利用在光反应中产生的辅酶NADPH和在光反应中形成的三碳化合物(3-磷酸甘油酸)作为原料,进行一系列酶催化的反应。
暗反应主要是卡尔文循环,通过一系列酶的作用,将二氧化碳和3-磷酸甘油酸转化为葡萄糖和其他有机物。
暗反应所产生的有机物质不仅供植物本身使用,还可以作为其他生物的能量来源。
二、光合作用的意义光合作用在生物界中具有重要的意义,主要体现在以下几个方面:1. 氧气生成通过光合作用,植物中产生的氧气为地球上的其他生物提供了重要的呼吸物质。
氧气是维持生态平衡和完成呼吸过程的基础,它的生成直接关系到地球上的生命存续。
2. 碳循环光合作用使植物能够将大气中的二氧化碳转化为有机物质,并固定碳元素。
这些有机物质可以被植物自身利用,同时也是其他生物的重要营养来源。
通过光合作用,碳元素在生物圈中得以循环利用,维持着地球上丰富而复杂的生态系统。
3. 能量转换光合作用是能量从光能到化学能的转换过程。
光合作用的最终产物是葡萄糖等有机物,这些有机物储存了光能。
植物可以利用这些有机物来源能量,满足自身的生长和代谢需求。
光合作用过程
光合作用是一种植物的基本生物化学过程,通过该过程植物能够将阳光能转化为化学能,进而用于植物体的生长和发育。
光合作用发生在植物的叶绿体中,其过程主要分为两个阶段:光能捕获和光能转化。
在光能捕获阶段,叶绿体中的色素分子(如叶绿素)能够吸收阳光中的光能,并将其转化为化学能。
在光合作用中,光能主要被吸收的波长是可见光的红色和蓝色光。
这些吸收的光能使得叶绿体的色素分子激发并变得兴奋。
兴奋之后,这些色素分子会将光能传递给叶绿体中的另外一类色素分子,称为反应中心色素分子。
通过这样一系列的能量转移过程,最终将光能转化为化学能。
在光能转化阶段,反应中心色素分子能够将光能转化为ATP (三磷酸腺苷)和NADPH(辅酶NADP+还原型)。
这两种物质是光合作用中起关键作用的能量媒介。
其中,ATP是一种能量储存分子,可以为植物提供短时间的能量供应;而NADPH则是一种还原剂,可以向其他化学反应提供电子,并促进产生有机物。
在光合作用过程中,光能转化为化学能的同时,还发生了另外一个重要的过程,即固定二氧化碳。
固定二氧化碳是光合作用中合成有机物的关键步骤。
植物通过酶的作用,将二氧化碳转化为有机化合物(如葡萄糖)。
最后,通过这些合成的有机物,植物能够进行细胞的呼吸过程,并释放出能量来维持自身的生命活动。
总的来说,光合作用是一种非常复杂的生物化学过程,通过这个过程,植物能够将阳光转化为化学能,用于自身的生长和发育。
同时,光合作用还能够固定大量的二氧化碳,起到减缓全球变暖的作用。
光合作用是地球上一切生命的基础,对于维持生物多样性和生态平衡具有重要的意义。
光合作用的三个过程光合作用是植物和一些原核生物通过光能转化为化学能的重要过程,它是地球上几乎所有生物生存的根本能源。
光合作用主要由三个过程组成:光能的吸收、能量转移和化学反应。
下面将详细介绍这三个过程。
1.光能的吸收:光合作用的第一个过程是吸收光能。
植物细胞中存在一种叫做叶绿素的色素,它能够吸收光线中的能量。
叶绿素主要位于植物细胞中的叶绿体内,其化学结构使其能够吸收一定波长范围的光。
在吸收光线时,叶绿素分子会发生电子激发,从基态跃迁到激发态。
不同波长的光会导致不同程度的电子激发,其中红光和蓝光激发程度较高,而绿光较低。
这正是为什么植物看上去是绿色的原因。
2.能量的转移:光合作用的第二个过程是能量的转移。
一旦叶绿素分子被激发,其激发的能量将会传递给叶绿体中的其他分子。
在叶绿体中,存在一系列叫做色素复合体的结构,其中包含多个叶绿素分子和其他辅助色素分子。
这些复合体会将能量从一个叶绿素分子传递到另一个叶绿素分子,直到能量传递到反应中心。
反应中心是一个叫做P680的大分子结构,它能够将能量转化为化学能。
在此过程中,能量的转移是通过共振能量转移实现的,即一个叶绿素分子将能量传递给另一个叶绿素分子,而自己回到基态。
这样能量就能够从吸收光线的叶绿素分子传递到反应中心,而不会丧失。
3.化学反应:光合作用的第三个过程是化学反应。
当能量到达反应中心时,反应中心会失去一个电子,变成正离子(P680+)。
同时,另一个叫做P700的结构也会失去一个电子,变成正离子(P700+)。
这两个离子对彼此具有亲和力。
然后,电子会从P680+传递到P700+,在此过程中产生光化学反应。
这个过程中,需要一个叫做氧化还原酶的辅助酶来帮助电子传递。
电子从P680+传递到P700+的同时,光能也被转化为化学能。
这个化学能会被用来将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
这个过程叫做碳同化作用。
总的来说,光合作用的三个过程相互协同,将光能转化为化学能,为植物提供能量和有机物质。
光合作用的过程与机制光合作用是植物和一些蓝藻细菌以及叶绿体存在的细胞中进行的一种重要的生化反应。
它利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质(如葡萄糖)和氧气,并且是维持地球生命系统中的能量来源之一。
本文将详细介绍光合作用的过程与机制。
一、光合作用的过程光合作用的过程主要可以分为两个阶段:光化学反应和暗反应。
1. 光化学反应(光阶段)光化学反应发生在叶绿体的葡萄糖系统中,包括了光能的吸收、电子传递等一系列反应。
主要过程如下:首先,光能被叶绿素吸收,激发叶绿素中电子的能级提高,在激发态的叶绿素分子中,电子处于高能状态。
随后,这些激发态的电子被传递到反应中心复合物中,然后到达叶绿体内的光化学反应中心(PSII)。
在光化学反应中,来自水分子的电子被光能激发,并传递给叶绿素分子,使其电子得以增加能量。
通过一系列的电子传递和能量转移,光能最终转化为化学能,并用于将二氧化碳还原成有机物质。
同时,光化学反应中释放出的氧气则通过光系统I(PSI)传递至氧化酶复合体,进一步生成水分子。
2. 暗反应(碳阶段)暗反应是在光化学反应之后,利用光化学反应中生成的ATP(三磷酸腺苷)和NADPH(还原型辅酶)在叶绿体基质中进行的。
主要过程如下:首先,在暗反应中,ATP和NADPH提供能量和电子。
接着,这些能量和电子被用于将二氧化碳分子还原为糖类有机物。
这个过程中,一个称为Calvin循环的反应途径将二氧化碳分子与通过ATP和NADPH提供的能量结合,形成葡萄糖等有机化合物。
暗反应的整个过程不受光照的影响,可以在黑暗中进行,但是光化学反应产生的ATP和NADPH需要在光照下生成。
二、光合作用的机制光合作用的机制主要包括光系统I和光系统II、光化学反应和暗反应中的酶以及光合色素,以下是一些重要的机制说明:1. 光系统I和光系统II光系统I和光系统II是位于叶绿体膜上的两个反应中心复合物。
它们通过不同的叶绿素蛋白(如P700和P680)吸收不同波长的光,并激发电子达到高能态,进而参与光化学反应。
光合作用过程图解-呼吸作用三个阶段图解光合作用的过程①光反应阶段:a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢);b、ATP的形成:ADP+Pi+光能─→ATP(为暗反应提供能量)②暗反应阶段:a、CO2的固定:CO2+C5→2C3;b、C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+ C5注意:一是光合作用两个阶段的划分依据——是否需要光能;二是应理清两个反应阶段在场所、条件、原料、结果、本质上的区别与联系。
光合作用:光合作用(Photosynthesis),即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,经过光反应和暗反应,利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。
光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。
呼吸作用:生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的总过程,叫做呼吸作用。
呼吸作用,是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程,是所有的动物和植物都具有一项生命活动。
生物的生命活动都需要消耗能量,这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。
生物体内有机物的氧化分解为生物提供了生命所需要的能量,具有十分重要的意义。
光合作用:二氧化碳可促进植物的光合作用:6CO2+6H2O C6H12O6+6O2(是一个消耗二氧化碳放出氧气的过程)呼吸作用:C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O(是一个消耗氧气和能量放出二氧化碳的过程)一、光合作用的概念、反应式及其过程绿色植物光合作用过程1.概念及其反应式光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程。
总反应式:CO2+H2O───→(CH2O)+O2反应式的书写应注意以下几点:(1)光合作用有水分解,尽管反应式中生成物一方没有写出水,但实际有水生成;(2)“─→”不能写成“=”。
光合作用全过程详细
光合作用是植物体内重要的生物化学过程,主要由光反应区受到入射的太阳光能转化成化学能量的光降解反应、光合成反应、呼吸作用三部分组成。
光降解反应:在叶绿体的受光位置,光被吸收,激发叶绿体中的特殊色素,其中叶绿素会受到激发并由紫外光转变为叶绿色,然后释放出二价电子。
光合成反应:发生在叶绿体内,利用植物体中的溶解氧,在二价电子的作用下,将水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子再进行光化学反应,和净碳素源进行生物合成,产生有机物质,同时释放出氧气。
光合作用的过程和作用光合作用是植物和一些微生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物的过程。
它是地球上最重要的能量转化途径之一,能够维持整个生态系统的稳定。
在光合作用中,光能被捕获并转化为化学能,同时产生氧气作为副产物。
本文将介绍光合作用的过程以及它在生态系统中的重要作用。
一、光合作用的基本过程光合作用的基本过程可以分为光化学反应和暗反应两个阶段。
1. 光化学反应光化学反应发生在叶绿素分子中的叶绿体中。
当太阳光照射到叶绿体中的叶绿素分子上时,叶绿素分子中的电子会被激发,并形成高能态的激发态叶绿素(a*)。
激发态叶绿素(a*)随后传递电子到电子传递链中的叶绿素分子,最终回到稳定基态。
在这个过程中,光能被转化为电子的动能。
2. 暗反应暗反应发生在叶绿体的细胞质中,需要ATP和NADPH的供应。
在这个过程中,将从光化学反应中得到的能量转化为化学能,进而将二氧化碳转化为有机物。
暗反应主要通过卡尔文循环来完成,包括碳同化和光合糖解两个步骤。
二、光合作用的作用光合作用在生态系统中扮演着至关重要的角色,对于地球的能量转化和生态平衡起着重要的作用。
1. 有机物的合成光合作用能够将无机物质(如二氧化碳和水)转化为有机物质(如葡萄糖),为植物提供能量和营养物质。
植物通过光合作用的结果能够合成出各种生命所需的有机物质,为自身和其他生物提供能量来源。
2. 氧气的释放光合作用还能够产生氧气作为副产物释放到大气中。
氧气是维持地球上陆地和水域生物呼吸的重要气体。
通过光合作用释放的氧气能够维持氧气浓度的平衡,支持地球上各类生物的存活。
3. 维持碳循环光合作用中的碳同化过程能够将大气中的二氧化碳转化为有机物质,从而参与到碳循环中。
碳循环是维持地球大气中二氧化碳浓度平衡的重要过程,对于控制气候变化起着重要作用。
4. 维持生态平衡光合作用通过产生能量和有机物质,为整个生态系统提供了基础。
光合作用是食物链的起点,光合生物作为能量的供应者,为其他生物提供食物和生存环境,维持了生态系统的平衡和稳定。
光合作用的基本过程及影响因素一、光合作用的基本过程光合作用是指植物、藻类和某些细菌利用光能将无机物合成为有机物的过程,是一种非常复杂的生物化学反应。
其基本过程包括光能的吸收、光反应和暗反应。
1. 光能的吸收植物和藻类的叶片和细胞中含有叶绿素和类胡萝卜素等色素分子,它们是吸收太阳光的主要分子。
光能分子吸收后,通过能量递送将能量传到反应中心的叶绿素分子,激发其电子从低能量态跃迁到高能量态。
2. 光反应光反应主要发生在叶绿体的基质中,包括光系统Ⅰ和光系统Ⅱ两个部分。
在光系统Ⅱ中,吸收的光能被用来从水中释放电子。
水分子被分解为氧气、氢离子和电子,这些电子通过一系列的蛋白复合物,最终被传递到光系统Ⅰ中。
在光系统Ⅰ中,电子和质子再被激发至高能态,最后和NADP+结合生成NADPH。
3. 暗反应暗反应通常发生在叶绿体基质中,依赖于在光反应过程中产生的ATP和NADPH。
暗反应主要包括碳固定和光合糖异构化两个部分。
在碳固定阶段,二氧化碳与RuBP反应,生成PGA。
在光合糖异构化阶段,一些虫草酸的分子作为受体来接收光反应中产生的光合产物,组成光合糖分子。
二、影响光合作用的因素光合作用受到环境因素的影响,包括光照、温度、二氧化碳浓度和水分等。
以下为具体介绍:1. 光照光合作用是一种光合生物反应,光照是其最基本的条件之一。
光照强度对光合作用的速率有着直接的影响。
光合作用在强光下进行时,能够发挥出最高效的作用,但是当光照过强时,会引发叶绿素的光抑制。
因此,光照的强度要根据叶片的种类和环境干扰进行适度调整。
2. 温度温度会影响酶催化反应的速度,同时也会影响光合作用过程中的氧气消耗量和二氧化碳放出量等参数。
一般来说,在适宜温度下,光合作用速率最快。
高温将损害光合反应中的特定蛋白质和叶绿素,影响光合作用的效率和质量。
低温会使光合作用的速率下降。
3. 二氧化碳浓度光合作用过程中,二氧化碳是碳固定的原料。
当大气中二氧化碳浓度上升时,光合生产率也会随之增加。
简述一下光合作用的过程
光合作用是植物的生命活动的重要组成部分。
它是植物利用太阳能进行的一种化学反应,可以产生有机物质,即碳水化合物,提供植物生长发育所需的水分、能量以及其他营养物质。
光合作用是一种复杂的物理和化学过程,存在于植物的叶绿体之中,扮演着重要角色。
光合作用大体分为光吸收阶段、光能量转换阶段、有机物形成阶段三个阶段,最终产生CO2和H2O,同时从阳光中获得氧气。
1.吸收阶段:光合作用的开始是由叶绿体中的叶绿素吸收太阳光的能量,呈现出绿光的光谱。
叶绿素的作用是将太阳光释放出的光子能转化为化学能,从而为后面的光能量转换提供能量。
2.能量转换阶段:在此阶段中,叶绿体中的光捕捉分子将叶绿素收集到的光能转换为生物分子内的能量,使用光捕捉分子进行光能量转换的过程就是光系统Ⅱ作用,这也是光合作用进行过程中最重要的部分。
3.机物形成阶段:在这一阶段,叶绿体会利用光系统Ⅱ获得的能量,将CO2吸收,同时利用光系统Ⅰ的能量,将H2O分解,以及使用ATP等物质释放出能量,将其反应生成有机物,即碳水化合物,为植物提供能量和其他营养物质。
最终,光合作用可以将阳光中的能量转换为植物生长发育所需的有机物,形成CO2和H2O,同时也将太阳中的能量转换为氧气,并释放到我们的环境中,这正是光合作用的完整过程。
光合作用是植物生存的重要物质循环,它不仅是我们可以直接从太阳获得能量的重要方式,也是植物保持生存的必要条件之一,是地球上的生命的支持者之一。
因此,在科学研究等方面都非常重要,也是值得我们去深入研究和重视的课题。
光合作用的三个步骤及其生理学功能
1. 光能吸收和转化:光合作用开始时,植物的叶片中的叶绿素分子会吸收光子,光子的能量会被传递到反应中心,激发电子跃迁到更高能级。
这个过程发生在叶绿体的叶绿体膜上。
2. 光能转化为化学能:激发后的电子经过一系列电子传递过程,最终被捕获并转化为化学能,用于合成ATP(腺苷三磷酸)和NADPH (辅酶NADP还原型)。
这个过程发生在光合体和色素体中。
3. 化学能储存和利用:在这个阶段,通过是光独立的反应,将二氧化碳和水转化为有机物(如葡萄糖)并生成氧气。
这个过程发生在光合体中的类囊体内。
光合作用的过程和机制光合作用是一种生物化学过程,通过光能转化为化学能,将二氧化碳和水转化成有机物质。
光合作用是地球上大部分生物的能量来源,同时也为地球环境提供氧气。
本文将详细介绍光合作用的过程和机制,并阐述其重要性。
一、光合作用的过程光合作用的过程主要分为光能捕获、能量转换和有机物合成三个阶段。
1. 光能捕获阶段:光合作用的起始阶段,叶绿素等光合色素吸收太阳光的能量,并将其转化为化学能。
光合色素主要位于叶绿体的叶绿体膜上,光能捕获过程中的光合色素分子会吸收特定波长的光子,并将能量传递给反应中心。
这个阶段的关键反应是光合作用的反应中心产生激发态。
2. 能量转换阶段:光合作用的第二个阶段,激发态的电子会在叶绿素分子间进行传递。
这个过程涉及光合作用的电子传递链,由一系列蛋白质和辅助色素组成。
在这个阶段,能量逐渐转化为可用的化学键能。
同时,在能量转换过程中,水被分解为氧气、电子和质子。
3. 有机物合成阶段:光合作用的最后一个阶段,光合作用产生的电子和质子被用于将二氧化碳还原为有机化合物。
此过程中,碳固定为葡萄糖等有机物,可用于植物自身生长和维持。
光合作用的过程是高度协同的,每个阶段的产物都是下一个阶段的反应物。
这个过程由多种酶和辅酶催化和调控,以确保正常进行。
二、光合作用的机制光合作用的机制主要包括光化学反应和碳固定两个方面。
1. 光化学反应:光化学反应是光合作用的起始阶段,通过光合色素吸收光子能量,激发产生激发态电子。
光合作用中最为重要的光合色素是叶绿素,它能吸收红、橙、黄、蓝和紫光,但对绿光不敏感,所以叶绿素呈现绿色。
叶绿素a的吸收峰位于蓝光和红光之间,在光谱上表现为紫蓝色。
2. 碳固定:光合作用的最后一个阶段,将二氧化碳还原为有机物,这个过程称为碳固定。
首先,二氧化碳与一种五碳化合物(RuBP)反应,生成不稳定的六碳化合物。
接着,该六碳化合物分解为两个PGA 分子,然后通过一系列的酶催化和还原反应,最终合成葡萄糖等有机物。
光合作用的过程简述基本过程是什么
光合作用的过程简述基本过程是什么
光合作用通常是指绿色植物吸收光能,把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成富能有机物,同时释放氧的过程。
那幺,光合作用过程是什幺呢?下面小编整理了一些相关信息,供大家参考!
1光合作用是什幺光合作用意思就是光的合成的作用,同时也是植物的叶
绿体的绿色植物、动物和一些细菌,在阳光的照射下,会经过光和碳的反应,利用光合色素将二氧化碳和硫化氢和水等转化成了有机物,并且释放出阳气的一种过程,同时一般也可以说成用光能转换成有机物中化学能能量的转化过程。
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧的过程。
我们每时每刻都在吸入光合作用释放的氧。
我们每天吃的食物,也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。
1光合作用反应过程光反应阶段:光合作用第一个阶段中的化学反应,必
须有光能才能进行,这个阶段叫做光反应阶段。
光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。
暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,没有光能也可以进行,这个阶段叫做暗反应阶段。
暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。
光反应阶段和暗反应阶段是一个整体,在光合作用的过程中,二者是紧密联系、缺一不可的。
光合作用的重要意义:光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。
因此,光合作用对于人类和整个生物界都具有非。
光合作用的过程•光合作用过程:1、光合作用的概念:绿色植物通过叶绿体,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。
2、光合作用图解:3、光合作用的总反应式及各元素去向•光反应与暗反应的比较:••易错点拨:1、光合作用总反应式两边的水不可轻易约去,因为反应物中的水在光反应阶段消耗,而产物中的水则在暗反应阶段产生。
2、催化光反应与暗反应的酶的分布场所不同,前者分布在类囊体薄膜上,后者分布在叶绿体基质中。
•知识拓展:1、氮能够提高光合作用的效率的原因是:氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所:光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行。
在类囊体的薄膜上进行;光合作用的第二个阶段中的化学反应,有没有光都可以进行。
在叶绿体基质中进行。
2、玉米是C4植物,其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体,能够进行光合作用的暗反应。
C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。
①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。
②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。
C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中;而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,维管束鞘细胞不含叶绿体。
3、光合细菌:利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。
光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物,是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称,是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌,是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。
光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处,主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。
呼吸作用•呼吸作用:1、概念:生物的生命活动都需要消耗能量,这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。
生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其他产物,并且释放出能量的总过程,叫做呼吸作用(又叫生物氧化)。
(1)呼吸作用是一种酶促氧化反应。
虽名为氧化反应,不论有无氧气参与,都可称作呼吸作用(这是因为在化学上,有电子转移的反应过程,皆可称为氧化)。
有氧气参与时的呼吸作用,称之为有氧呼吸;没氧气参与的反应,则称为无氧呼吸。
同样多的有机化合物,进行无氧呼吸时,其产生的能量,比进行有氧呼吸时要少。
有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反应,与生物体没直接关系。
即使是呼吸氧气的生物,其细胞内,也可以进行无氧呼吸。
(2)呼吸作用的目的,是透过释放食物里之能量,以制造三磷酸腺苷(ATP),即细胞最主要的直接能量供应者。
呼吸作用的过程,可以比拟为氢与氧的燃烧,但两者间最大分别是:呼吸作用透过一连串的反应步骤,一步步使食物中的能量放出,而非像燃烧般的一次性释放。
在呼吸作用中,三大营养物质:碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位──葡萄糖、氨基酸和脂肪酸,被分解成更小的分子,透过数个步骤,将能量转移到还原性氢(化合价为+1的氢)中。
最后经过一连串的电子传递链,氢被氧化生成水;原本贮存在其中的能量,则转移到ATP分子上,供生命活动使用。
植物呼吸作用过程:有机物(储存能量)+氧(通过线粒体)→二氧化碳+水+能量(3)呼吸速率:又称呼吸强度。
指在一定温度下,单位重量的活细胞(组织)在单位时间内吸收氧或释放二氧化碳的量,通常以“mg(μl)/(h?g)”为单位,表示每克活组织(鲜重、干重、含氮量等)在每小时内消耗氧或释放二氧化碳的毫克数(或微开数)。
呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。
呼吸作用是由一系列酶催化的化学反应,所以温度对呼吸作用有很大影响。
还有水分、氧气、二氧化碳等也是影响呼吸速率的条件。
(4)植物呼吸作用原理的应用:粮食储存;低温保存蔬菜水果:通过增加二氧化碳的含量可以抑制储存蔬菜水果等的呼吸作用;充氮气也可以降低氧气的浓度,抑制呼吸作用。
农田松土;农田排涝等措施有利于植物根的生长和对无机盐的吸收。
•影响细胞呼吸的因素及实践应用:1.内部因素:(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同,如旱生植物小于水生植物,阴生植物小于阳生植物。
(2)同一植株在不同的生长发育时期呼吸速率不同,如幼苗期、开花期呼吸速率较高,成熟期呼吸速率较低。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同,如生殖器官大于营养器官。
2.环境因素:(1)温度①规律:呼吸作用在最适温度最强,超过最适温度,呼吸酶活性下降,甚至变形失活,呼吸受抑制;低于最适温度活性下降,呼吸受抑制。
②应用:生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。
在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温,降低呼吸作用,减少有机物的消耗,提高产量。
(2)O2的浓度①规律:在O2浓度为零时只进行无氧呼吸;O2浓度为10%以下,既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;O2 浓度为l0%以上,只进行有氧呼吸。
②应用:生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用,藏少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。
(3)CO2浓度①规律:从化学平衡的角度分析,C02浓度增加,呼吸速率下降。
②应用:在蔬菜和水果的保鲜中,增加CO:浓度具有良好的保鲜作用。
(4)水含量①规律:在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的增加而加强,随含水量的减少而减弱。
②应用:在作物种子的储藏时,将种子风干,以减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗。
•思维拓展:1、温室中栽培农作物提高产量的措施有两个方面,提高光合强度和降低呼吸消耗。
影响细胞呼吸的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等,但农业生产中最常考虑的是温度。
其他几个因素不容易控制。
2、植物细胞呼吸的最适温度一般在25~35℃,最高温度在35~45℃。
3、绿色植物细胞呼吸的最适温度总比光合作用的最适温度高。
一般情况下,植物细胞呼吸的最适温度为30℃,而光合作用的最适温度为25℃。
细胞的多样性和统一性•多样性:表现:细胞的形态、大小、种类、结构等各不相同。
统一性:(1)化学组成;组成细胞的元素和化合物种类基本一致。
(2)结构:都有细胞膜、细胞质、核糖体。
(3)遗传物质:都以DNA作为遗传物质,且遗传密码子通用。
(4)能源物质:以ATP作为直接能源物质。
•知识点拨:1、原核细胞与真核细胞的不同点体现了细胞的多样性2、原核细胞与真核细胞的相似点体现了细胞的统一性例:(1)基本结构:都有相似的细胞膜和细胞质;都含有与遗传关系密切的DNA分子。
(2)化学组成:不同细胞具有基本相同的元素组成和化合物种类。
(3)细胞来源:同一生物个体的不同细胞一般都最终来自同一个细胞(如受精卵)的分裂和分化。
•思维拓展:(1)同一生物体细胞具有多样性是细胞分化的结果。
(2)细胞的统一性说明了生物之间存在着或远或近的亲缘关系,为达尔文的进化论提供了理论基础。
探究:环境因素对光合作用强度的影响•影响光合作用的因素及实践应用:1.内部因素(1)与植物自身的遗传性有关,如阴生植物、阳生植物,如图所示:(2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用,如图所示:2.外部因素(1)单因子影响光反应阶段,制的产生,进而制约暗反应延长光合作用时通过轮作,延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间影响暗反应阶段,制①大田中增加空气流动,如“正其行,通其风”②温室中可增施有机肥,以增大而影响光合作用(主①大田中适时播种②温室中,增加昼夜温差,保证植物有机物的积累成直接或间接影响,可影响光合产物合理施肥促进叶面积增大,提高酶合成速率,增加光合作用速率;物分解后既可提供各种矿质元素•(2)多因子图像•知识拓展:1、植物在光下实际合成有机物的速率为实际(总)光合速率;光照下测定的CO2吸收速率(或O2释放速率)则为净(表观)光合速率。
2、当净(表观)光合速率>0时,植物积累有机物而生长;当净光合速率=0时,植物不能生长;当净光合速率<0时,植物不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡。
达尔文进化论的内容•达尔文进化论的内容:过度繁殖,生存斗争,遗传变异和适者生存。
历史意义:①解释了生物进化的原因;②所有生物都有共同的祖先,解释了生物的多样性和适应行;③反对神创论和物种不变论,为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。
先进性:能够科学地解释生物进化的原因,以及生物的多样性和适应性,对于人们正确的认识生物界有重要的意义。
局限性:对于遗传和变异的本质未能作出科学的解释;对生物进化的解释也局限于个体水平;强调物种的形成是渐变的结果,不能解释物种大爆发的现象。
达尔文自然选择学说的解释模型(2)拉马克的进化学说主要内容:①生物由古老生物进化而来的;②由低等到高等逐渐进化的;③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
不足:缺少科学的支持观点;过于强调环境因素的影响。
(3)意义:论证了生物是不断进化的,并且对生物进化的原因提出了合理的解释。
•知识拓展:1、拉马克的进化学说主要内容:①生物由古老生物进化而来的;②由低等到高等逐渐进化的;③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
2、不足:缺少科学的支持观点;过于强调环境因素的影响。
3、意义:论证了生物是不断进化的,并且对生物进化的原因提出了合理的解释。
4、生存斗争对生物某些个体的生存是不利的,但对物种的生存是有利的,并摧动生物的进化。
5、从表面上看,自然选择是对一个个不同个体的选择,实质上是对个体所包含的变异进行选择。
6、生物的变异是不定向的,而生物进化的方向是定向的,这个方向指的是适应环境。
环境的作用是对变异了的生物进行定向的选择,而不是因某种环境才产生了某种变异。
生物体的基本特征•生物体的基本特征:1、生物体具有共同的物质基础和结构基础。
2、从结构上说,除病毒以外,生物体都是由细胞构成的。
细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
3、新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称,是生物体进行一切生命活动的基础。
4、生物体具应激性,因而能适应周围环境。
5、生物体都有生长、发育和生殖的现象。
7、生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。
8、生物的生长是指由小长大的现象,其直接原因是由细胞分裂导致的细胞数目的增加和细胞体积长大。
叶片变大、种子萌发中均包含细胞分裂和细胞生长,向性运动(如向光性)是由于单方向刺激引发的植物体不同侧生长不均衡所致,它们都属于生长范畴。
种子吸水膨胀是由于亲水性物质吸水膨胀而导致的种子体积增大,不属于生长。
有氧呼吸•有氧呼吸:1.线粒体的结构和功能(1)形状:粒状、棒状。
(2)功能:有氧呼吸的主要场所。