光合作用
光合作用详细
光合作用详细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。
这个过程是绿色植物生长和生存的基础，也是地球上所有生命的能量来源之一。
光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应光反应发生在叶绿体的类囊体中，主要包括光能的吸收和利用、光解水释放氧气和产生ATP和NADPH等过程。
首先，叶绿素分子吸收光子能量，激发电子从低能级跃迁到高能级，形成激发态叶绿素。
接着，光系统II（PSII）和光系统I （PSI）中的电子传递链开始运作，光子能量用于克服反应物中的能垒，从而促使电子通过细胞膜中的复合物流动。
这一过程伴随着质子泵出类囊体内部，形成质子梯度，这一过程称为光合电子传递链。
在光反应的最后阶段，PSII中的水裂解酶催化水的分解，释放氧气并产生氢离子和电子。
氧气释放到环境中，而氢离子和电子参与形成ATP和NADPH的最后过程。
ATP和NADPH是植物进行暗反应所需的能量和还原等效物。
暗反应暗反应是光合作用的第二阶段，也称为卡尔文循环或光合糖酵解。
这个过程并不需要光照，但需要光反应阶段产生的ATP和NADPH作为能量和还原当量提供。
暗反应以碳酸盐固定和光合糖酵解为主要反应路径，最终将二氧化碳还原成有机物质。
在暗反应的起始阶段，RuBP羰化酶催化五碳糖RuBP和二氧化碳结合生成不稳定的六碳分子。
接着，这一分子会分解成两个三碳分子3-PGA，并通过磷酸化、还原等一系列反应生成磷酸糖和糖酵解途径所需的其他有机化合物。
最终，这些有机化合物将被合成为葡萄糖等碳水化合物，用于植物生长和能量储存。
光合作用作为生物体内一项极为精细、复杂的生化反应过程，需要多个酶、辅因子、膜蛋白等多种因素协同作用。
在这一过程中，植物充分利用太阳能将无机物质转化为有机物质，使得整个生态系统运作良好，并为地球上的生命提供持续的能量来源。
第五节 光合作用a
由于叶绿素的含量 大大超过类胡罗卜 素，而使类胡罗卜 素的颜色被掩盖， 只显示出叶绿素的 绿色
由于叶绿素比类胡 罗卜素更易受到低 温的破坏，秋季低 温使叶绿素大量破 坏，而使类胡罗卜 素的颜色显示出来
四、光合色素的提取和分离
1、实验原理 提取：色素能溶解在无水乙醇（丙酮）中 （注:叶绿体色素不溶于水中） 分离：色素在层析液中溶解度不同，使四种
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
400
叶 绿 素 a
叶 绿 素 b
类 胡 萝 卜 素
500
600
波长/nm 700
练一练
1、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关 叶绿体的叙述正确的是(
A
)
A.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上
C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢？
CO2
叶绿体
氨基酸 脂质 蛋白质
淀粉
三碳糖
三碳糖 其他代谢 细胞呼吸
蔗糖
五、光合作用的过程：（小结）
H2O
水的光解
O2 2C3 NADPH CO2
叶绿体 中的色素
ATP
多种酶 参加催化
C5 C5的再生 三碳糖
碳反应 Q：请根据图中的内容，说说光合作用的过程。
CO2 吸 收 量
C1
a
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 相等时的光强度。
b 光饱和点：光合 作用达到最强时 所需的最低的光 强度。
C2：光饱和点
叶绿素a （蓝绿色） 叶绿素
色素
3/4
叶绿素b （黄绿色）
胡萝卜素(橙黄色) 类胡萝卜素 1/4 叶黄素（黄色）
什么是光合作用
什么是光合作用
光合作用是指植物和一些微生物利用太阳光能将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）和氧气的生化过程。
在光合作用中，植物的叶绿素吸收太阳光，并将其能量转化为生化能量。
这个过程中发生的化学反应称为光合作用。
光合作用是维持地球上生物圈正常运行的关键过程之一。
光合作用发生在植物细胞中的叶绿体中，叶绿体含有许多叶绿素颗粒，这些颗粒能够吸收来自太阳的光能。
当光能被吸收后，叶绿素会激发电子，并使其跃迁到高能态。
随后，这些高能态电子会参与一系列反应，将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
这个过程中消耗的二氧化碳会通过植物的根系吸收来自大气中的二氧化碳，而释放的氧气则通过叶子气孔排放到大气中。
光合作用的产物主要为葡萄糖，葡萄糖是一种重要的能量来源，不仅为植物提供能量，也为其他生物提供能量。
此外，光合作用产生的氧气也是维持地球上生物存活的关键之一，氧气充足的环境有助于维持大气的稳定。
总而言之，光合作用是植物和一些微生物利用太阳光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的生化过程。
它是地球上生物圈正常运行的重要过程，也是维持生命存在的基础。
光合的作用及应用
光合的作用及应用光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化成有机物质的生物化学过程。
光合作用是植物生长和生存的基础，也是维持地球上生物多样性和生态平衡的重要环节。
光合作用的过程涉及多种生物化学反应，主要包括光解水、光合磷酸化和碳同化等步骤。
在植物叶绿体中，叶绿体色素吸收光能，激发光合电子传递链的运作，最终将光能转化成ATP和NADPH，从而驱动碳同化反应将二氧化碳固定成有机物质。
光合作用的重要性体现在以下几个方面：1. 产生氧气：光合作用释放出的氧气是地球上绝大多数生物的生存所需，也是维持地球大气层氧气含量的重要来源。
2. 能量来源：光合作用将太阳能转化为生物能，为植物生长和代谢提供能量。
3. 碳固定：光合作用固定了大量的二氧化碳，为植物生长提供了碳源，同时也有利于减缓地球温室效应。
除了在自然界中的重要作用外，光合作用在人类社会中也具有多种应用：1. 农业生产：农作物利用光合作用能够进行养分合成和生长，是农业生产中不可或缺的环节。
在现代农业生产中，科学家们也努力研究如何优化植物的光合效率，提高作物产量。
2. 能源生产：光合作用是太阳能光伏技术的灵感来源，人们利用光合作用的原理开发太阳能电池板，将太阳能转化为电能供给人类生活和生产。
3. 碳排放减缓：人类通过保护森林、植树造林等方式，利用植物光合作用能力固定大量的二氧化碳，以减轻人类活动带来的温室效应和气候变化问题。
4. 药物生产：很多中草药中的有效成分是植物在光合作用过程中合成的产物，人们通过培育植物、提取有效成分等技术，利用光合作用来生产药品和化妆品。
总之，光合作用作为地球上生命活动的基础，对维持生物圈的稳定和地球生态平衡具有重要作用。
我们需要更加深入地了解光合作用的机理和应用，以更好地保护自然环境和推动社会进步。
光合作用(讲义)(解析版)
浙教版八年级下册第三章第6节光合作用【知识点分析】一.光合作用的条件与产物1.植物光合作用的产物探究12.操作步骤与结论3.光合作用的场所与作用：光合作用发生在叶肉细胞的叶绿体中。
绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体内合成淀粉等有机物，并把光能转化为化学能，储存在有机物中。
4.光合作用的产物探究25.结论：光合作用的产物还有氧气。
二.光合作用的原料1.实验探究是否需要二氧化碳2.结论：光合作用需要二氧化碳。
3.光合作用还需要水的参与。
三.光合作用的原理1.光合作用：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这能量的有机物，并释放氧气的过程。
2.反应式：3.光合作用的影响：一方面制造有机物并释放氧气，另一方面把光能转化为化学能。
四.光合作用和呼吸作用的关系1.思维导图2.相互关系：植物通过光合作用把二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气，动植物均可进行呼吸作用把有机物氧化分解为二氧化碳和水，并释放能量供生命活动利用。
光合作用和呼吸作用既相互对立又相互依赖，他们共同存在于统一的有机体--植物中。
【例题分析】一、选择题1．在做“绿叶在光下制造有机物”的实验过程中，有如图所示的实验环节，（提示：1标准大气压下，酒精的沸点是78℃）以下对该环节的描述不正确．．．的是（）A．大烧杯中装有水，小烧杯中装有酒精B．该环节结束后叶片变成黄白色C．酒精的作用是溶解叶绿素D．持续加热小烧杯中的温度会达到100℃【答案】D【解析】A．酒精能溶解叶绿素，而且酒精是易燃、易挥发的物质，直接加热容易引起燃烧发生危险。
使用水对酒精进行加热，起到控温作用，以免酒精燃烧发生危险。
因此小烧杯中装的是酒精，大烧杯中装的是清水，正确。
B．放在盛有酒精的小烧杯中隔水加热，使叶片中的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色，正确。
C．酒精能溶解叶绿素，而且酒精是易燃、易挥发的物质，正确。
D．大烧杯中的液体是水，该液体的沸点是100℃，这就保证了小烧杯中液体的温度不会超过100℃，因此隔水对酒精进行加热，能起到控温作用，以免酒精燃烧发生危险，错误。
光合作用及其意义
• 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
光合作用简介
• 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。
光合作用概念
• 绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中 合成了淀粉等有机物，并且把光能转变成 化学能，储存在有机物中这个过程就是人 们常说的光合作用
光合作用的原料
• 光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌， 在可见光的照射下，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 合作用原料CO2+H2O 呼吸作用的原料是 氧气，糖类（葡萄糖） 氧气是呼吸作用的 原料，光合作用的产物
光合作用(图文+动画)
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
2.分离绿叶中的色素 (1)原理：不同色素在层析液中的 溶解度不同，溶解度 高 的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。因而色 素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。 (2)方法：纸层析法
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
2.分离绿叶中的色素
结论是：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用， 放出氧气。
人们对光合作用原理的认识却经历了一个漫长的阶段
一、光合作用探究历程
1、1642年：比利时——海尔蒙特的实验 2、1771年：英——普利斯特利的实验 3、1779年：荷兰——英格豪斯的实验 4、1845年：德——梅耶 5、1864年：德——萨克斯的实验 6、1880年：美——恩吉尔曼的实验 7、20世纪30年代：美——鲁宾和卡门的 实验
第4节 能量之源—光与光合作用
一 捕获光能的色素和结构
.
正常苗
白化苗
正常幼 苗能进 行光合 作用制 造有机
养料
白化苗 不能进 行光合 作用， 无法制 造有机
养料
说明色素与光合作用有关
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
1.提取绿叶中的色素
(1)原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 无水乙醇 中。
(2)步骤 取材：称取5g新鲜绿叶
在以花叶冷水（该叶片白色部分叶肉细胞无叶绿体）为材料发现 叶片曝光一半的白色部分，经碘液处理后不变蓝 这样的结果意味着什么？能不能说明光合作用的场所就是叶绿体呢？
能说明光合作用的进行与叶绿体有关， 但不能直接证明叶绿体就是光合作用的场所
怎样才能直接证明光合作用的 场所是不是叶绿体呢？
6.恩吉尔曼的实验
8. 20世纪４0年代 卡尔文
光合作用
• 2）叶肉 • 叶肉有大量叶肉细胞组成。叶肉细胞内含有许 多个叶绿体。叶绿体中含有的绿色色素叫做叶 绿素，叶片呈现绿色，就是因为含有这种色素， 叶绿素只有在光下才能形成。叶绿体是制造有 机物的条件。 • 叶肉大体分为上下两层： • 栅栏组织——接近上表皮，细胞呈圆柱形，排 列的比较整齐，有些像栅栏，细胞里面含有的 叶绿体比较多。（排列整齐而不紧密这样有利 于光线透过栅栏组织，是海绵组织也能够进行 光合作用） • 海绵组织——接近下表皮，细胞形状不规则， 排列的比较疏松，有的像海绵，细胞里面含有 的叶绿体较少。（下表皮气孔较多，海绵组织 排列疏松，可以使空气到达栅栏组织，是栅栏 组织进行光合作用）
• 叶上面的的绿色比下面深的原因就是因为 接近上表皮的栅栏组织细胞排列紧密，含 有的叶绿体较多，叶绿素也多；而接近下 表皮的海绵组织细胞排列输送，含叶绿体 较少，叶绿素也少。所以也上面的颜色比 下面的神 • 秋天落叶反面朝上的多的原因就是因为接 近上表皮的栅栏组织数量较多，叶绿体也 较多，所以产生的有机物也较多；而接近 下表皮的海面组织的情况则与其相反，所 以上面比下面重，秋天的落叶反面朝上的 也就较多。
光能 叶绿体
•
（4）光合作用的意义：
• 光合作用制造的这些有机物不仅供植物体 本身需要，也是动物（包括人类）的食物 来源。（地球上的一切食物来源都来自于 光能）
• 动、植物和人的呼吸及燃料燃烧所消耗的 氧气都是光合作用产生的 • 通过光合作用，可以把太阳光的光能转化 为化学能贮存在有机物中，这些能量是动、 植物和人生命活动所需能量的来源。 • 煤炭、石油等燃料中的能量是古代植物通 过光合作用贮藏起来的。
• （5）光合作用原理在农业生产中的应用：
• 延长光照有效时间，即延长光合作用有效 时间，是植物体内积累更多的有机物，农 作物产量也可以得到提高。采用地膜覆盖、 大棚的方法来延长光合作用有效时间。
光合作用
BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到 C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。限制C点 以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和 最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。 (2)应用 阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示，间作套种 农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提 高光照强度可增加大棚作物产量。
．色素提取液呈淡绿色的原因分析
(1)研磨不充分，色素未能充分提取出来。 (2)称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。 (3)未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
实验成功的关键：
①叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。 ②研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿 素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。 ③滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有较多的色素，所 以要求待滤液干后再画2～3次。 ④滤液细线不能触及层析液、否则色素溶解到层析液中，滤 纸条上得不到色素带。 其他注意问题： ⑴关键词与试剂对应关系不能颠倒。 提取色素——无水乙醇 分离色素——层析液 ⑵用丙酮或其他有机溶剂代替无水乙醇提取色素，但丙酮有 毒，研磨时需采取措施防止挥发；也可用汽油代替层析液进 行层析；可用其他绿色叶片代替菠菜，但不能用大白菜等不 含叶绿素的材料。
注意： 1、不能让滤液细线 触及层析液 2、加盖
4.观察结果
滤纸条上色素带有四条，如图：
思考：由实验结 果你还能得到什 么结论？
实验 变相
棉线 层析液
色素滴
滤纸
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
色素的种类
颜色
含量
溶解 度
扩散 速度
吸收光 的颜色
光合作用
②区别：（见下表）
项目 光反应 暗反应
实质 光能→ 化学能，释放O2 同化CO2形成（CH2O)（酶促反应）
1.2 英文描述
Photosynthesis is the conversion of energy from the Sun to chemical energy (sugars) by green plants. The "fuel" for ecosystems is energy from the Sun. Sunlight is captured by green plants during photosynthesis and stored as chemical energy in carbohydrate molecules. The energy then passes through the ecosystem from species to species when herbivores eat plants and carnivores eat the herbivores. And these interactions form food chains．
4.1.4 细胞色素b6/f复合体（cyt b6/f complex）
可能以二聚体形成存在，每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6（b563）、细胞色素f、铁硫蛋白、以及亚基Ⅳ（被认为是质体醌的结合蛋白）。
4.1.5 光系统Ⅰ（PSI）
能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外外，其它叶绿素都是天线色素。三种电子载体分别为A0（一个chla分子）、A1（为维生素K1）及3个不同的4Fe-4S。
光合作用名词解释
一、名词解释1 .光反应( ligh t reaction )与暗反应( dark reaction) :光合作用中需要光的反应过程,是一系列光化学反应过程,包括水的光解、电子传递及同化力的形成;暗反应是指光合作用中不需要光的反应过程,是一系列酶促反应过程,包括CO2的固定、还原及碳水化合物的形成。
2 . C3途径( C3pat hway)与C4途径( C4pathway) :以RuBP为二氧化碳受体,二氧化碳固定后的最初产物为PGA的光合途径,即为C3途径;以P EP为二氧化碳受体,二氧化碳固定后的最初产物为四碳双羧酸的光合途径,即为C4途径。
3 .光系统( photosystem, PS ) :由不同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的蛋白色素复合体,其中PSⅠ的中心色素为叶绿素a P700 , PSⅡ的中心色素为叶绿素aP680。
4 .反应中心( reaction cen ter ) :由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的色素蛋白复合体结构。
5 .光合“午休”现象( midday depression ) :光合作用在中午时下降的现象。
6 .原初反应(primary reaction) :包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变,即由光所引起的氧化还原过程。
7 .磷光现象( phosphorescence phenomenon ) :当去掉光源后,叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光,它是由三线态回到基态时所产生的光。
这种发光现象称为磷光现象。
8 .荧光现象( fluorescence phenomenon ) :叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色,这种现象称为荧光现象。
9 .红降( red drop) :当光波大于685nm时,虽然仍被叶绿素大量吸收,但量子效率急剧下降,称为红降。
又称量子产额或光合效率。
指吸收一个光量子后放出( quantum efficiency) :量子效率10 .的氧分子数目或固定二氧化碳的分子数目。
光合作用
光合作用的基本原理
3、光和单位
所谓的“光合单位”，就是指存在于类囊体膜上能进行完整光反应的最小结构单 它是天线色素系统和反应中心的总称。
反应中心色素分子(reaction center pigment)是一种特殊性质的叶绿素a分子，它不仅能捕 获光能，还具有光化学活性，能将光能转换成电能。其余的叶绿素分子和辅助色素分子 一起称为聚(集)光色素(light harvesting pigment)或天线色素(antenna pigment)，它们的 作用好象是收音机的“天线”，起着吸收和传递光能的作用。
3RuBP+3CO2+3H2O→PGA + 6H+
光合作用的基本原理
(2)还原阶段(reduction phase) 指利用同化力将3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3磷酸（GAP）的反应过程。当CO2被还原为GAP时，光合作用的贮能过程便 基本完成。
(3)再生阶段(regeneration phase) 指由甘油醛-3-磷酸重新形成核酮糖-1，-5-二 磷酸的过程。
原初反应使光系统的反应中心发生电荷分离，产生的高能电子推动着光合 膜上的电子传递。电子传递的结果，一方面引起水的裂解放氧以及NADP+ 的还原；另一方面建立了跨膜的质子动力势，启动了光合磷酸化，形成 ATP。这样就把电能转化为活跃的化学能 。
1、电子和质子的传递 电子质子传递过程中的重要单位有 PSⅡ复合体 、质体醌（PQ）、Cyt b6/f 复合体、质蓝素（PC）、 PSⅠ复合体、铁氧还蛋白（Fd）和铁氧还 蛋白-NADP+还原酶(FNR)。
光合作用的基本原理
光合色素：在光合作用的反应中吸收光能的色素，主要有三种类型：叶绿素、 类胡萝卜素和藻胆素。高等植物中含有前两类，藻胆素仅存在于藻类中。
光合作用意思
光合作用意思
什么是光合作用
光合作用是植物、藻类和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为能量丰富的
有机物质的过程。
这是一种非常重要的生物化学反应，它不仅是植物生长与发育的基础，也是整个生态系统中能量转化的重要环节。
光合作用的过程
光合作用主要包括两个阶段：光反应和暗反应。
光反应
在光反应中，光合作用通过叶绿体内的叶绿体色素（如叶绿素）吸收太阳光能，将其转化为化学能。
光合作用发生在叶绿体周围的膜结构上，这些膜包含了许多蛋白质复合物，能够将光能转化为化学能。
暗反应
暗反应发生在光合作用的第二阶段，其主要目的是将光能转化为有机物质。
在
这个过程中，植物利用光合酶和其他辅助酶，将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物质，同时释放氧气。
光合作用的意义
光合作用是地球上绝大多数生物的能量来源。
植物通过光合作用将太阳能转化
为化学能，供给自身生长发育所需的能量，也为其他生物提供食物来源。
此外，光合作用也是地球上氧气的主要来源，维持着大气中氧气和二氧化碳的平衡。
总之，光合作用对于地球生态系统的平衡和维持起着至关重要的作用，并且是
生物圈中一个不可或缺的环节。
光合作用资料
光合作用
光合作用是植物和某些微生物利用光能将水和二氧化碳转化为有机物质的生物化学过程。
它是生物界中最重要的能量转化过程之一，也是维持地球生态平衡的重要一环。
光合作用的过程复杂而精巧，涉及多个生物分子和酶的协同作用。
光合作用的基本原理
光合作用的主要过程可以分为光反应和暗反应两个阶段。
在光反应过程中，植物叶绿体中的叶绿素分子吸收光能，激发电子从水分子中脱离，生成氧气和高能电子供应给暗反应。
暗反应中，CO2和高能电子在反应中生成碳水化合物，这一过程需要ATP和NADPH等光合色素提供的能量。
光合作用的意义
光合作用不仅为植物提供了生长所需的碳水化合物和能量，也为其他生物提供了基础食物来源。
此外，光合作用还能释放氧气，有助于维持地球大气中氧气和二氧化碳的平衡，维持地球生态环境的稳定。
光合作用与生态平衡
绝大多数陆生生物都依赖于光合作用为生存提供食物和氧气。
光合作用不仅影响生物圈内各种生物的生存状况，也直接影响着地球气候和大气成分。
因此，保护植物和生态系统是维持地球生态平衡的重要策略之一。
结语
光合作用是一个复杂而精妙的生物化学过程，它为地球上的生物提供了生存所需的能量和物质基础。
人类应当充分认识到光合作用的重要性，积极保护植物和生态系统，共同努力维持地球生态平衡的稳定。
通过重视光合作用，我们将为地球生态环境的可持续发展贡献力量。
高中生物光合作用
叶绿体结构模式图
基 粒 (色素) 功能: 叶绿素a 吸收 (蓝绿色） 叶绿素 传递 （含量占3/4） 转化 叶绿素b 光能, （黄绿色） 用于 光合 作用.
光合作用的过程
O2 H2O
叶绿体 中的色 素
水在光下分解
[H] 供氢
2c3
多种酶
固 定
光能
还
co2
C5
ATP 酶 ADP+Pi
供能
原
参加催化
(CH2O)
1771年： 1864年:
1880年:
20世纪30 年代：:
什么是光合作用？
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。
1、光合作用的场所
叶绿体中的色素
叶绿体
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素 （橙黄色）
叶黄素 （黄色）
外 膜
内 膜
基 质
2C3 多种酶 参加催化
CO2
C5
（CH2O)
光照停止、CO2 不变 CO2浓度
C3 ↑ C5 ↓
光照不变、CO2浓度减低
C3 ↓ C5 ↑
4、矿质元素
N: 膜结构、ATP、叶绿素、酶和蛋白质的组成元素；（DNA 、RNA的组成元素） P： 膜结构、ATP、NADP、（DNA 、RNA的组成元素） 叶绿素的组成成分及其合成酶的活化剂 Mg、Fe：
C、O2和ATP
D、[H]和H2O
当光能被色素吸收并传递给特殊 的叶绿素ａ后，这种转化就开始了。
㈡光能转化为活跃的化学能
光能被色素吸收并传递给特殊的叶绿素 a，这些叶绿素a被激发，失去一对电子。 这一对电子经一系列物质(D物质)的传递, 最后传递到NADP+(辅酶Ⅱ),得到一对电子 的NADP+从溶液中得到一个H+成为NADPH(还 原型辅酶Ⅱ)。
光合作用
总之，不同碳代谢类型之间的划分不是绝对的，它们在一定条件下可以互相
转化，这也反映了植物光合碳代谢途径的多样性、复杂性以及在进化过程中植物 表现出的对生态环境的适应性。
→ → → → → → →
◎光合作用的机理—碳同化
碳同化
·光合作用的产物： 单糖（葡萄糖和果糖） 光 合 产 物
糖类
双糖（蔗糖） 多糖（淀粉）
荧光、磷光 ·荧光和磷光现象： 荧光现象—叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色的现象。
磷光现象—当叶绿素溶液停止光照后，还能继续辐射出微弱红光的现象。
以热能形式散失
光能 Chl
（基态）
Chl*
（激发态）
以光能形式散失
传递给其他分子 发生光化学反应
Chl
·叶绿素分子的激发是光能转变为化学能的第一步。
成有机物的过程。
第一节 光合作用的重要性 第二节 叶绿体及其色素 第三节 光合作用的机理 第四节 影响光和作用的因素 第五节 植物对光能的利用
◎ 光合作用的重要性
◎光合作用的重要性
·光合作用（photosynthesis）:绿色植物吸收光能，同化CO2和H2O， 制造有机物并释放O2的过程。
光能
红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色连续的太阳光光谱。 ·太阳光的光谱 叶绿素溶液 部分光被吸收
在光谱上出现黑线或暗带，即为吸收光谱。
叶绿素a和b吸收光谱主要在蓝紫光区、红光区；
胡萝卜素和叶黄素在蓝紫光区(不吸收红、黄光,故呈橙红色和黄色)；
藻胆素吸收光谱主要在绿光区、橙光区。
·高等植物进行光合作用最有效的光是红光和蓝紫光。
①PSⅠ产生的电子，经过传递， 只引起ATP的形成； ②降低了能位； ③电子传递是闭合的回路； ④不放氧，也无NADP+还原反应。 ADP+Pi→ATP
高中生物光合作用知识点(精选5篇)
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生物光合作用知识点篇一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。
(一)光合作用的产物1. 有机物：绿色植物在光照条件下进行光合作用，主要产生淀粉，并可进一步合成其他有机物。
2. 氧气：动植物和人的呼吸及燃料燃烧消耗的氧气，都是光合作用产生的'。
（二）光合作用的原料1. 二氧化碳：在缺少二氧化碳的情况下，植物不能制造出光合作用的产物(淀粉)，说明二氧化碳是光合作用的原料。
2. 水：光合作用放出的氧来自参与光合作用的水，这说明水也是光合作用不可缺少的原料。
总结：光合作用，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。
生物光合作用知识点篇二1、光合作用概念：绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变成化学能，储存在有机物中，这个过程叫光合作用。
2、光合作用实质：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能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
3、光合作用意义：绿色植物通过光合作用制造的有机物，不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，而且为生物圈中的其他生物提供了基本的。
食物来源、氧气来源、能量来源。
4、绿色植物对有机物的利用用来构建之物体；为植物的生命活动提供能量5、呼吸作用的概念：细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫呼吸作用。
6、呼吸作用意义：呼吸作用释放出来的能量，一部分是植物进行各项生命活动（如：细胞分裂、吸收无机盐、运输有机物等）不可缺少的动力，一部分转变成热散发出去。
总结：光合作用给植物提供能量，让绿色植物生存下来。
光合作用名词解释生理学
光合作用名词解释生理学
光合作用是指绿色植物、一些藻类和细菌通过叶绿体利用光能将二氧化碳和水
转化为有机物质的过程。
光合作用是维持生态系统中生物多样性和能量流动的重要机制之一。
光合作用的基本过程
1.吸收光能：叶绿素是主要的光合色素，负责吸收光能。
当叶绿素分
子吸收光子时，激发了其分子中的电子，使其进入激发态。
2.水的光解：通过光合作用，光合生物体将水分子进行光解，产生氧
气和氢离子。
这一反应释放的氧气是生态系统中其他生物生存所需的氧气来源。
3.固定二氧化碳：光合作用通过将二氧化碳转化为有机物质（如葡萄
糖）来固定碳元素。
这一过程发生在叶绿体中的Calvin循环中。
4.产生ATP和NADPH：光合作用还产生了一些重要的能量分子ATP
和还原型辅酶NADPH。
这些能量分子在合成有机物质的过程中起着关键作用。
光合作用的类型
光合作用可以分为两种主要类型：光合作用I类型和光合作用II类型。
这两种类型的光合作用分别负责不同过程，其中光合作用II类型主要负责产生NADPH，
而光合作用I类型主要负责产生ATP。
光合作用的影响
光合作用在植物生长发育、能量转换、生态平衡等方面起着至关重要的作用。
光合作用还是地球上生物体存活的基础，维持了地球生态系统的持续运行。
结语
光合作用作为一种重要的生理过程，不仅形成了植物生长发育的基础，还影响
着整个生态系统中的能量流动和物质循环。
通过了解光合作用的基本过程和机制，我们能够更好地理解植物的生长规律以及生态系统的平衡机制。
光合作用解释植物生理学
光合作用解释植物生理学光合作用是指植物和一些原核生物能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
这个过程是植物生理学中最为重要的过程之一，它不仅提供了植物所需的能量，同时也为氧气的产生做出了贡献。
在这篇文章中，我们将对光合作用进行详细的解释，深入探讨其在植物生理学中的重要性以及相关的生理学机制。
光合作用的基本原理光合作用发生在植物细胞中的叶绿体中。
它主要由两个连续的反应阶段组成，即光依赖反应和光独立反应。
在光依赖反应中，植物叶绿体中的光捕捉分子（如叶绿素）吸收光能，并将其转化为电子能。
这些高能电子经过一系列的电子传递反应，最终被用于产生三磷酸腺苷（ATP）和还原型烟酸腺嘌呤二核苷酸（NADPH）。
ATP和NADPH是后续反应所需的能量和电子供应来源，它们在光独立反应中发挥着重要作用。
在光独立反应中，植物利用光依赖反应产生的ATP和NADPH，将二氧化碳和水合成为葡萄糖等有机物质。
这一过程被称为卡尔文循环，其中包含一系列的化学反应，最终产生葡萄糖和其他有机物质。
葡萄糖可用于植物的生长和代谢，也可以在需要时进一步转化为其他有机物质，如淀粉、纤维素和脂肪等。
光合作用的生理学意义光合作用是植物生理学中最重要的过程之一，它不仅为植物提供了所需的能量，还产生了氧气。
以下是光合作用在植物生理学中的几个重要意义：能量供应光合作用通过产生ATP和NADPH（光依赖反应）以及合成葡萄糖（光独立反应），为植物提供了所需的能量。
这些能量被用于植物的生长、光合产物的合成以及其他代谢过程。
通过光合作用，植物能够利用太阳能将无机物质转化为有机物质，实现自身能量的供应。
氧气产生光合作用是地球上氧气的最主要来源之一。
在光合作用的过程中，水分子被氧化，并释放出氧气。
这种氧气的释放极大地影响了地球大气中氧气的浓度，为地球上的其他生物提供了必要的氧气供应。
环境调节光合作用对环境的调节起到了重要作用。
通过调控光合作用速率，植物能够响应外界环境的变化，并对抗一些有害因素。
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电子传递链的阻断剂： 敌草隆 (DCMU，一种除草剂)阻断PSII的电子传递； 百草枯(Paraquat，一种除草剂)阻断PSI的电子传递。
光合膜上的电子传递与H 3. 光合膜上的电子传递与H+跨膜转运
光合链实际是由PSII、 Cytb6/f复合体和PSI中 的传递体组成，这些传递体绝大部分只有传 递电子的功能，但质体醌（plastoquinone，简 称PQ）既可传递电子，又可传递质子。正是 PQ在电子传递过程中把H+从叶绿体基质转运 到囊腔中，加上PSII光解水在囊腔中产生H+， 产生跨类囊体膜的质子动力(proton motive force, pmf), 又称质子电化学势差，即质子浓 度差(∆pH)和电位差(∆ϕ)。 ∆pH为光合磷酸化 的动力。
EMERSON ENHANCEMENT EFFECT
结论：光反应由两个光系统接力 进行： 一个是是长波长反应（光系统I, photosystem I, PS I); 另一个短波长反应（光系统II, photosystem II, PS II ）。
ATP合成酶和PSI 主要分布在非垛 叠区
Cytb6f和PSII 主要分布在垛 叠区
图：四大蛋白复合体在类囊体膜上的分布
1.
PSI、PSII及电子传递链
1. 类囊体膜上的4个蛋白复合体
1) 光系统II(PSII)
A. 三部分组成： D1&D2:
a) 中心色素分子：P680 b) 原初电子受体：pheo c) 原初电子供体：Z(Tyr) d) QA，QB等传递体 LHCII: CP43 & CP47, B559 OEC or MSP: a) 33 kDa, 23 kDa & 16 kDa b) Mn, Cl & Ca
3.3 光合作用机理
• 光合作用二个反应两个阶段的发现
1) 1920年warburg的小球藻闪光实验 连续照射， 光合效率小，放氧少 间歇照射(每次闪光0.0034S，间歇 0.0166S， 每秒50次)，光合效率高，放氧多
结论：光合作用分两个阶段，前者需光，后者不需光。
同等光强 相同时间
•
目前已证实，光合作用分光反应和暗反应两个阶段， 前者发生在类囊体膜上，后者发生在叶绿体基质中。
光反应 原初反应： 水的光解放氧 电子传递与光合磷酸化： 形成活跃的化学能 暗反应 碳的固定： 形成稳定的化学能 光能的吸收、传递与转化
图3.12光合作用总过程示意图 3.12光合作用总过程示意图
3.3.1 原初反应 Primary Reaction
原初反应是光合作用的起点，是指光合作用色素分子 被光激发到引起第一个光化学反应的过程。它包 括光能的吸收、传递以及将光能转化为电能，这 一切都发生在类囊体膜上。 1. 光合单位 photosynthetic unit 1) 定义：是指能够独自进行光能的吸收、传递和 能量转化、以及水的光解放氧的光反应的基本 单位。它是由200~300个chl分子及相关蛋白质 密切合作完成的。 2) 组成 ： A. 聚光色素系统：由大部分chla,全部chlb和类 胡萝卜素(聚光色素或天线色素)及相关蛋白 组成 ，只具有收集和传递光能的作用。
3. 光能转化为电能 总式：DPA → DP*A →DP+A- →D+PA光
3.3.2 电子传递和光合磷酸化
定义：原初反应产生的电子，经光 合电子传递链传递下去，并最终生 成活跃的化学能ATP和NADPH # 部位：类囊体膜
#
Ⅰ.电子传递需两个光系统：PSI和PSII 两个光系统的发现： ———红降现象和双光增益效应
图3-18 类囊体 膜中光 合电子 传递模 式 （ Z 方案） 方案）
长方形代表光合膜蛋白复合体，实线箭头表示非循环式电子传递， 长方形代表光合膜蛋白复合体，实线箭头表示非循环式电子传递， 虚线箭头表示循环式或假电子传递分叉处。 为次级电子供体； 虚线箭头表示循环式或假电子传递分叉处。YZ为次级电子供体；Fd 为铁氧还蛋白；其它组分见正文及“光合膜蛋白复合体”部分。 为铁氧还蛋白；其它组分见正文及“光合膜蛋白复合体”部分。
1. 解偶联剂 ：DNP，FCCP等，消除质子梯度 2. ATP酶的抑制剂：寡霉素，阻止H+通过CF0 3. 电子传递抑制剂：敌草隆、百草枯
Figure: Model of binding change mechanism of ATP synthesis
同化力(assimilatory power)：
红降 red drop: Emerson在1943年研究不同 波长的光的光合效率时发现，当光的波 长大于685nm时，虽然仍在叶绿素的吸 收范围，但光合量子产额（每吸收1个 光量子所放出O2的分子数或吸收CO2的 分子数）急剧下降。
图3.14爱默生效应 3.14爱默生效应
双光增益效应enhancement effect：1957年， Emerson 等进一步发现，当发生红降时， 若补充650nm的红光，则量子产额剧增， 比有685nm和650nm单独照射的各还要多， 这种两种波长的光波促进光合效率的现 象称为 Emerson enhancement effect.
1. 光合磷酸化—ATP的生成
1) 装置：ATP合成酶，CF 2) 驱动力：类囊体膜内外的质子梯度(内高外低) 3) 导致质子梯度形成的原因：非循环式电子传递和 循环式电子传递(水的解离和PQ穿梭) 4) 机理：
Michell的化学渗透学说 Boyer等人的结合变构学说 or 旋转催化假说
5) 抑制剂：
由光反应生成的NADPH和ATP称为同化力。 同化力将用于暗反应二氧化碳的固定和 碳水化合物的形成。
1) Cytb6-f复合体
A. 组成：有4个多肽组成，其中 三个含Fe,(分别含cytb6, cytf, 和 Fe-S)。 B. 功能：参与电子传递和质子 传递(PQ穿梭)
4) ATP合成酶复合体
A. 组成： CF1： α：β：γ：δ：ε 5 种 多肽。 组成比例为 α：β：γ：δ：ε= 3：3：3：3：1。 CF0由I、II、III和IV四个亚 基组成。组成比例为 I：II： III：IV= 1：1：12：1。 A. 功能：合成ATP
D. 放氧机理：水氧化钟模型(water oxidation clock)
2) 光系统I (PSI) A. 三部分组成 大亚基：A & B a) 中心色素分子： P700 b) 原初电子受体： A0 c) 原初电子供体： PC d) 其它电子传递体 大亚基：C, D , E, F 等 LHCI：G-L多条肽 链 B. 功能：产生NADPH
膜上外，其它电子传递体都结合在PSII、 PSI和cytb6-f三个蛋白复合体上
光合电子传递的类型: （1）非循环式电子传递(noncyclic electron transport)：电子从H2O经PSII，PSI 一直到 NADP+，引起NADPH的生成，同时引起ATP 的合成。 （2）循环式电子传递(cyclic electron transport) ： 电子在PSI上经P700、A0、A1………一直传 到Fd, 然后经cytb6-f复合体、PC又加到P700。 如此不会引起NADH的生成，只能引起ATP 的合成。 （3）假循环式电子传递(pseudocyclic electron transport) ：指光解H2O产生的电子经PSⅡ和 PSⅠ两个光系统，最终传给O2的电子传递路 径。这条电子传递路径最早有Mehler提出， 所以又称Mehler反应。
Events at the PS II reaction center
c.f. TZ 7.24
A. 放氧本质：Hill反应—氧化还原反应 离体叶绿体，加入电子受体(如Fe3+)，在光 照下产生氧气(1937)。
光
2H2O+2A
2AH2(4H++4e-)+O2
Hill反应的意义：
a) 它证明没有CO2 还原时发生氧的释放，从而 解剖了光合作用。 b) 证明所释放的氧来自于水而不是CO2，因为 该过程无CO2参与。（直到1948年才发现了 18 O，可以用同位素方法证明O 来自于水， 2 因此Hill的发现是超前的。） c) 证明分离的叶绿体能进行光合作用的重要部 分反应。 d) 揭示了光合作用的基本过程是光活化的电子 沿着化学势梯度从一种物质传送到另一种物 质。
B. 反应中心（reaction centre)：由反应中心色素 (少数chla)、原初电子供体和原初电子受体 和相关蛋白组成，具有将光能转换为电能的 作用。
2. 光能的吸收与传递
光照到叶绿体上时，类囊体膜上的叶绿体色素 吸收光能而激发，由于 色素分子排列紧密 及其特殊的共轭体系，激发能可在相同色素 分子间(<2nm)以激子传递（exciton transfer) 或相同及不同色素分子间(>2nm)共振传递 （resonance transfer)的方式传递，最后传给 反应中心的中心色素（chla）。 激发能的传递速度及效率很高，一个红光量子 可传过几百个chla分子(30ps/个)，效率达 90~100%。
B. 作用：
a) 水的光解放氧， b) 提供电子给Cyt b6/f complex c) 产生H+并留在囊腔中
LHCII PROTEIN
L H C Ⅱ 的 单 体 结 构 示 意 图
~15
LHCII Antenna Complex
高等植物集光色素复合体Ⅱ(LHCⅡ) Ⅱ(LHCⅡ)的结构 图3.16 高等植物集光色素复合体Ⅱ(LHCⅡ)的结构 引自Buchanan (引自Buchanan et al. 2000) （A）LHCⅡ的单体结构示意图；（B）LHCⅡ的三聚体示意图 LHCⅡ的单体结构示意图；（B LHCⅡ的三聚体示意图 的单体结构示意图；（
A: P Joliot: 5-10 µs 300 ms interval B: B. Kok Water Oxidizing Clock