植物的光合作用是如何进行的?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-25
植物是如何进行光合作用的?

植物的光合作用主要包括光反应过程、光合碳同化二个相互联系的步骤,光反应过程包括原初反应和电子传递与光合磷酸化两个阶段,其中前者进行光能的吸收、传递和转换,把光能转换成电能,后者则把电能转变为ATP和NADPH2(合称同化力)这两种活跃的化学能。活跃的化学能转变为稳定化学能是通过碳同化过程完成的。碳同化有C3、C4和CAM三条途径,根据碳同化途径的不同,把植物分为C3植物、C4植物和CAM植物。但C3途径是所有的植物所共有的、碳同化的主要形式,其固定CO2的酶是RuBP羧化酶。C4途径和CAM途径都不过是CO2固定方式不同,最后都要在植物体内再次把CO2释放出来,参与C3途径合成淀粉等。C4途径和CAM途径固定CO2的酶都是PEP羧化酶,其对CO2的亲和力大于RuBP羧化酶,C4途径起着CO2泵的作用;CAM途径的特点是夜间气孔开放,吸收并固定CO2形成苹果酸,昼间气孔关闭,利用夜间形成的苹果酸脱羧所释放的CO2,通过C3途径形成糖。所以,这就是在长期进化过程中所形成的适应性。
这里所说的光呼吸,其实就是绿色细胞吸收O2放出CO2的过程,其底物是C3途径中间产物RuBP加氧形成的乙醇酸。整个乙醇酸途径是依次在叶绿体、过氧化体和线粒体中进行的。总结一下,C3植物有明显的光呼吸,C4植物的光呼吸并不明显。

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。那么,光合作用是怎样发现的呢?

光合作用的发现 直到18世纪中期,人们一直以为植物体内的全部营养物质,都是从土壤中获得的,并不认为植物体能够从空气中得到什么。1771年,英国科学家普利斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠也不容易窒息而死。因此,他指出植物可以更新空气。但是,他并不知道植物更新了空气中的哪种成分,也没有发现光在这个过程中所起的关键作用。后来,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。下面介绍其中几个著名的实验。1864年,德国科学家萨克斯做了这样一个实验:把绿色叶片放在暗处几小时,目的是让叶片中的营养物质消耗掉。然后把这个叶片一半曝光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。

1880年,德国科学家恩吉尔曼用水绵进行了光合作用的实验:把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里,然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现,好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近;如果上述临时装片完全暴露在光下,好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。恩吉尔曼的实验证明:氧是由叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

光合作用的过程:

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常重要的意义。光合作用的意义可以概括为以下几个方面;

第一,制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计,地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物,这远远超过了地球上每年工业产品的总产量。所以,人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。

第二,转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能,并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物,都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量,归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。

第三,使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计,全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧,平均为10000 t/s(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算,大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而,这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上,不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧,从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。

第四,对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前,地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年以前,绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后,地球的大气中才逐渐含有氧,从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层,能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线,从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程,最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。

光合作用是地球上大规模地把无机物质制造成有机物质的过程,每年可把大气CO2中的2千亿吨碳转变为碳水化合物。光合作用合成的有机物,不仅供植物本身生长发育的需要,又是几乎所有其他生物用以建造其自身躯体的物质原料,即可直接或间接作为人类和动物界的食物。光合作用是地球上蓄积日光能最重要的过程,其贮藏在有机物中的化学能,提供了人类和绝大多数生物(包括绿色植物在内)生命活动所能利用的唯一的能量形式。人类使用的能源,如煤、石油、天然气等,也是古代的日光能转化而来的。光合作用还提供了大气中氧的来源,并维持空气中氧气的正常含量,以及地球上碳素的循环,使地球上的生物得以存在、繁荣和发展。

光合作用是一个复杂的氧化还原反应,其中CO2被还原成C6H12O6,H2O中的氧原子被氧化成O2。水被氧化成O2是不能自发进行的,只有在光的作用下由光提供能量才能进行。光能是通过叶绿素吸收、传递、收集并引起光化学反应的。因此叶绿素是光合作用的主要角色。光合作用可分成光反应和暗反应两个过程:在光下进行的光物理和光化学反应称为光反应;不需要光(在暗中、光下都能进行)的反应称为暗反应,暗反应是与温度有关的酶促反应。光反应包括水的光氧化放O2以及NADPH(还原型辅酶Ⅱ)和ATP(三磷酸腺苷)的形成,此过程首先是叶绿素分子吸收光能而被激发,并释放出高能电子,此电子被原初受体接受,再通过一系列电子传递体最后传给NADP+(氧化型辅酶Ⅱ),使其还原成富含能量的NADPH;电子传递过程中的一部分能量使磷酸根与ADP(二磷酸腺苷)作用生成ATP。这样,光能就通过电子的流动变成活跃的化学能贮藏在NADPH和ATP中。激发态叶绿素分子失去电子后最终从水中又获得电子,填充其电子空位,并释放出氧气。暗反应包括CO2的固定、还原和CO2接受体五碳糖(核酮糖1,5-二磷酸)的再生。即CO2与五碳糖在羧化酶作用下,生成磷酸甘油酸(PGA),使CO2以-COOH形式固定下来,然后利用光反应中产生的ATP中的能量和还原剂(NADPH)把PGA还原成磷酸甘油醛(3C糖)。以后1/6的磷酸甘油醛经过一系列酶催化生成果糖-6-磷酸,而磷酸甘油醛和果糖-6-磷酸又可进一步转化为蔗糖、淀粉等;5/6的磷酸甘油醛在一系列酶的催化下最后又生成五碳糖,又可接受CO2,这样就形成光合碳循环,每固定一分子CO2,可产生1/6个葡萄糖-6-磷酸,循环六次,则生成一分子葡萄糖-6-磷酸。

光合作用的过程:

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。
你应该在学高中生物吧,其实光合作用的进行的考点也就是算光合速率之类的,那几个公式要整好.
还是多做题,多看书,你上网查这些很多的.很多都不是高中需要掌握的.了解一些就行.
还是需要跟着课本走.





  • 植物如何进行光合作用?
    答:植物的光合作用主要通过以下步骤进行:1. 吸收光能:植物叶片中的叶绿体含有叶绿素等色素,能够吸收太阳光中的光能。2. 水的光解:在叶绿体的类囊体薄膜上,光能将水分解为氧气和氢离子(H⁺),同时释放出电子。3. 形成 ATP 和 NADPH:电子沿着一系列电子传递体传递,形成了 AT...
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  • 植物是如何进行光合作用的?
    答:.植物进行光合作用主要分为以下几个步骤:1.光吸收:叶绿体中的色素,如叶绿素等,吸收太阳光能。2.水的光解:在光的作用下,水被分解为氧气和氢离子(H+)以及电子(e-)。3.电子传递:电子经一系列的电子传递体传递,形成电子传递链,在此过程中释放能量。4.形成 ATP:利用电子传递过程中释放的能...
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    答: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囊状结构薄膜上进行的。在光反应阶段中,叶绿体中的色素吸收光能,这些光能有两方面的用途:一方面是将水分子分解成氧和氢[H],氧直接以分子的形式释放出去,而氢[H]则被传递到叶绿体内...
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    答: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。那么,光合作用是怎样发现的呢?光合作用的发现 直到18世纪中期,人们一直以为植物体内的...
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    答:植物白天进行光合作用。1、提供能量:植物白天进行光合作用,这个过程是通过叶绿素吸收太阳光能,然后利用二氧化碳和水,合成有机物质,如葡萄糖等,为植物的生长提供能量。2、合成有机物:光合作用不仅为植物提供了能量,还为植物提供了许多重要的有机物质,如氨基酸、维生素和脂肪酸等。这些有机物质对于植物...
  • 植物的光合作用是怎样形成的?
    答:植物的光合作用是一个复杂的生物化学过程,分为两个主要阶段:光反应和暗反应。光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行,包括原初光化学反应和电子传递链。在这一阶段,植物吸收光能,将水分子分解成氧气和氢离子,并生成ATP和NADPH。这些产物是暗反应中碳固定的能量和还原力。暗反应,也称为碳同化作用,主要...
  • 植物如何进行光合作用
    答: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...
  • 植物在白天还是夜晚进行光合作用?
    答:植物在白天进行光合作用,其相关内容如下:1、光合作用是植物、藻类和某些细菌通过吸收太阳光能,将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。这个过程主要发生在白天。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应在光照下进行,主要产生能量;暗反应则在无光条件下进行,主要消耗能量。2、白天,太阳光充足...