生物 光合作用
生物-(五)光合作用
1.光合作用的探究历程:
年代
科学家
结论
1771 普利斯特利 植物可以更新空气
1845 1779 1864 1880
英格豪斯 梅耶
萨克斯 恩格尔曼
只有在光照下只有绿叶才可以更新空气
植物在光合作用时把光能转变成了化学 能储存起来
绿色叶片光合作用产生淀粉
氧由叶绿体释放出来,叶绿体是光合作 用的场所
下列相关叙述,正确的是
A.如果光照强度适当降低,a点左移,b点左移 B.如果光照强度适当降低,a点左移,b点右移 C.如果光照强度适当增强,a点右移,b点右移 D.如果光照强度适当增强,a点左移,b点右移
(3)温度与光合速率
(1)指出曲线中光合作用有机物合成量最多的点在哪儿? 光合速率最快的点在哪儿?
c
呼 释放
b
光照强度
吸 速
CO2
a
率
a点:在黑暗中的呼吸速率(只进行呼吸作用)
b点:此光照下光合速率等于呼吸速率 c点:在此条件下使光合速率最大的光照强度 净光合速率 + 呼吸速率 = 总光合速率
• 不同的农作物,对光照强弱的需求不同。 阳生植物 :喜阳光充足环境。 (如:水稻、小麦、玉米等)
阴生植物 :喜潮湿、背阴环境。 (如:胡椒、三七、人参等)
5、光合作用反应式
CO2 + H2O
光能 叶绿体 (CH2O)+O2
或者
光能 6CO2 + 12H2O 叶绿体
C6H12O6 + 6H2O+6O2
6、光合作用的实质 物质转变: 无机物
有机物
能量转变: 光能 活跃化学能 稳定化学能
7、影响因素
(1)光照强度与光合速率
生物知识点必修一光合作用
生物知识点必修一光合作用生物知识点必修一光合作用光合作用是生物界中最为重要的生命现象之一,它直接关系到植物和其他生命体的生长、发育以及繁衍。
在生物中,光合作用是通过利用太阳能来合成有机化合物,其中最重要的有机物就是葡萄糖。
在这篇文章中,我们将会深入了解光合作用的相关知识点。
1. 光合作用的定义和概述光合作用定义为植物或其他光合能力生物在光合色素的助威下,将太阳能转化成生化能量,产生能够用于生命体代谢的材料,过程中,将水的氧化趋势降低,将二氧化碳还原,产生了氧气和有机物(如葡萄糖、淀粉等)。
其方程式为:6 CO2 + 12 H2O + 光能→ C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O简单来说,光合作用就是将二氧化碳和光合色素转化成为葡萄糖的过程。
这个过程是生命系统内的主要能量来源。
2. 光合作用的反应过程光合作用反应的过程中,发生了两个过程,也就是光反应和暗反应。
在光合作用中,光反应是首要的反应。
这个过程需要太阳能来进行,而且在氧化还原反应过程中,将水氧化为氧气,同时产生了ATP(三磷酸腺苷)和NADPH(尿嘧啶核苷酸二磷酸腺苷),并且将光能转化成生化能量。
反应式:2H2O + 2NADP+ + 3ADP + 3P + 光能→ O2 + 2NADPH +3ATP在暗反应中,化学能被转化为有机物。
它需要将二氧化碳还原成为葡萄糖,同时消耗了ATP和NADPH。
暗反应的过程中,葡萄糖分解成为二磷酸葡萄糖(G3P),有些G3P进入代谢作用的中心,经历分解和反应,进而转化为ATP,而其他的G3P成为生物体自身结构材料的一部分。
最终的产物就是葡萄糖。
反应式:6 CO2 + 12 NADPH + 18 ATP → C6H12O6 + 6 O2 + 12 NADP++ 18 ADP + 18 P3. 光合作用的影响因素光合作用在不同环境下表现出不同的特点。
环境中的光、温度、二氧化碳浓度等因素都会影响光合作用。
光合作用名词解释生物学
光合作用名词解释生物学
光合作用是指植物、藻类和部分细菌在光的作用下,利用水和二氧化碳合成有机物质的生物化学过程。
光合作用是生物体能量获取的重要途径之一,也是地球上维持生命进行的基本过程之一。
在这个过程中,植物通过叶绿素等色素,吸收阳光中的光能,并将其转化为化学能,最终合成出有机物质和释放氧气。
光合作用的原理
光合作用主要通过两个阶段实现:光反应和暗反应。
在光反应中,叶绿体中的色素分子吸收光能,将光能转化为化学能,产生氧气和ATP及NADPH等能量储备分子。
暗反应则在叶绿体基质中进行,以ATP和NADPH为能量来源,利用二氧化碳为原料,进行卡尔文循环合成三磷酸甘油和其他有机物质。
光合作用的意义
光合作用是维持地球生态平衡的关键过程之一,通过光合作用,植物能够与环境中的无机物质进行物质交换,为植物提供能量和有机物质,同时也释放氧气,维持了地球大气中的氧气含量。
此外,光合作用也是食物链的起点,为其他生物提供了营养物质。
总的来说,光合作用在生物学中具有重要的意义,它不仅是能量转化和物质循环的基础过程,也是地球上生命得以持续进行的必要条件之一。
随着对光合作用机制的深入研究,我们对这一生物过程的理解也进一步深化和完善。
高中生物-光合作用
方法与步骤:
(1)色素的提取:称取5g左右的绿色鲜叶,剪碎,放入研钵中。 加少许的石英砂(充分研磨)和碳酸钙 (防止研磨中色素被破 坏)与10 ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液用漏斗进 行过滤。收集滤液于试管内并塞紧管口。
(2)制备滤纸条:将干燥的定性滤纸剪成6cm长,1cm宽的滤 纸条,将滤纸条的一端剪去两个角,并在距这端1cm处用铅笔 画一条细的横线。 (3)画滤液细线:用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔线均匀地 画出一条细线。等滤液干燥后重复画2-3次。 (4)色素的分离(纸层析):将适量的层析液倒入烧杯中,将 滤纸条(有滤液细线的一端朝下)斜靠烧杯内壁,轻轻插入层 析液中,随后用培养皿盖盖上烧杯。注意:不能让滤液细线接 触层析液。 (5)观察结果:
光合作用总反应式及各元素去向
五、光合作用的意义
(1)为生物生存提供了物质来源。 (2)为生物生存提供了能量来源。 (3)维持了大气中O2和CO2含量的相对稳定。 (4)对生物的进化有重要作用。 光合自养生物通过光合作用将光能转变为化学能, 是能源的主要来源途径。光合自养生物是太阳能的储 蓄者,生命世界最初的能量都是来源于太阳能。
叶绿体中的 色素提取液
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸 收蓝紫光。
叶绿素溶液
叶 绿 体 色 素 的 吸 收 光 谱
400
叶 绿 素 a
叶 绿 素 b
类 胡 萝 卜 素
500
600
波长/nm 700
实验表明:叶绿素a和叶 绿素b主要吸收红光和蓝 紫光,胡萝卜素和叶黄 素主要吸收蓝紫光。
1948年
卡尔文
CO2中的C转化成有机物中的碳
普利斯特利的实验:
蜡烛→不易熄灭
密闭玻璃罩+绿色植物+ 小鼠→不易窒息死亡
生物光合作用知识点
生物光合作用知识点1.光合作用的化学方程式:光合作用的化学方程式可以表示为:6CO2+12H2O+光能→C6H12O6+6O2+6H2O。
这个方程式描述了光合作用中的两个主要过程,光反应和暗反应。
2.光反应:光反应发生在叶绿体内的“光合体”中。
在光反应中,光能被吸收,并转化为高能化学物质ATP和NADPH。
光能被叶绿素吸收后,电子从叶绿素分子被激发并传递给电子传递链,最终产生ATP和NADPH。
在此过程中,水分子也被分解,产生氧气作为副产品释放到空气中。
3.暗反应:暗反应发生在叶绿体中的基质内。
在暗反应中,ATP和NADPH提供能量和电子,将二氧化碳转化为有机物质,最常见的是葡萄糖。
暗反应中最重要的过程是碳同化,通过鲍斯-卡尔文循环进行。
暗反应的终产物为三碳糖(三磷酸甘油),它可以进一步合成葡萄糖。
4.光合色素:光合色素包括叶绿素、类胡萝卜素和蓝藻素等。
其中叶绿素是最重要的光合色素,它的主要作用是吸收光能。
叶绿素分子的结构使其能够吸收可见光中的蓝色和红色光,而反射绿色光,因此植物的叶子呈现出绿色。
5.光合作用的条件:光合作用需要适宜的光照、温度和二氧化碳浓度等条件。
光照是光合作用发生的关键因素,光照强度过强或过弱都会抑制光合作用。
适宜的温度范围也能提高光合作用效率,但过高的温度会破坏蛋白质结构,导致光合作用受阻。
6.光合作用的调节:植物对光照强度和二氧化碳浓度的变化有自我调节机制。
当光照强度较强时,植物会关闭气孔,减少水分蒸发和二氧化碳流失,以避免过度脱水。
当二氧化碳浓度较低时,植物会加大二氧化碳的吸收和浓缩,以增加光合作用的效率。
7.生物光合作用的意义:生物光合作用是地球上维持生命的重要过程之一、通过光合作用,植物可以将太阳能转化为化学能,并将二氧化碳转化为有机物,维持了生态系统中的能量流。
光合作用还产生氧气,维持了大气中的氧气含量,为动物呼吸提供了必要的氧气。
总结起来,生物光合作用是一种利用光能将二氧化碳和水合成有机物质的过程。
高中生物光合作用的知识点
高中生物光合作用的知识点光合作用是生命活动中非常重要的一个过程,它使绿色植物、蓝藻、叶绿体等能够将阳光转化为化学能,为生命提供能量。
以下是高中生物光合作用的知识点。
1. 光合作用的定义和概念光合作用是一种生物化学过程,是指绿色植物、藻类和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并且产生氧气的过程。
光合作用的公式如下:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2。
光合作用的化学方程式表示了光合作用所需的反应物、产物和光能的作用。
2. 光合作用的反应过程光合作用可以分为两个阶段:光能转化和化学反应。
其中,光能转化是指光能被吸收,通过叶绿体内的色素分子传递,最终转化为 ATP 和 NADPH;化学反应则是指利用 ATP 和NADPH,将二氧化碳和水通过碳同化作用和光合综合作用合成糖类等有机物。
具体地说,光合作用的反应过程包括以下几个步骤:(1)色素吸收光能:光合作用能够进行的前提是光能能够被吸收。
这一过程是通过叶绿体内存在的光合色素实现的,如叶绿素、类胡萝卜素、叶黄素、茄红素等。
(2)光能转化为 ATP 和 NADPH:吸收到光能的光合色素通过一系列电子传递过程,将光能转化为能量相对较高的ATP 和 NADPH。
这一过程被称作光能转化阶段,也被称为光反应。
(3)二氧化碳固定和糖合成:这一过程又称碳同化作用,是指将二氧化碳转化为有机物。
碳同化作用通过酶催化,将二氧化碳和 NADPH 转化为糖类,其中最重要的酶就是叶绿素。
(4)产生氧气:光合作用最终的产物包括了糖类和氧气。
光合作用释放出的氧气,在维持生命过程中扮演着至关重要的角色。
同时,能量不足时也可以利用糖类进行呼吸作用,将其转化为 ATP。
3. 光合作用与生态系统光合作用是维持生态系统稳定的重要因素。
在环境破坏、自然灾害等情况下,光合作用会受到极大的影响。
例如,空气污染会导致光合作用产生的氧气质量下降,影响人类的呼吸系统健康。
同时,地球磁层失衡、太阳风暴等因素也会影响光合作用。
生物的光合作用
生物的光合作用光合作用是生物界中最为重要的生化过程之一,能够将光能转化为化学能,为地球上的生物提供能量源。
本文将对光合作用的定义、过程和意义进行探讨,并进一步讨论光合作用在不同生物中的差异。
一、光合作用的定义光合作用是指植物和一些浮游生物通过将光能转化为化学能的生化反应,以合成有机物质的过程。
光合作用可分为光能捕获和光合糖酵解两个阶段。
光能捕获阶段发生在叶绿体中的光合色素中,光合色素能够吸收光子能量,并将其转化为电子能。
光合糖酵解阶段则利用在光能捕获阶段产生的电子能,将二氧化碳还原为有机物,最终合成葡萄糖和其他有机化合物。
二、光合作用的过程光合作用的过程可以分为光合作用I和光合作用II两个不同的反应系统。
光合作用I主要参与光合电子传递链,将电子从光合色素捕获的光能释放到电子传递链中。
光合作用II参与水的光解反应,将水分子分解成氧气和电子。
光合作用的过程大致如下:1. 光能捕获:植物的叶绿体细胞中含有叶绿素和其他光合色素,这些色素能够吸收太阳光中的光能。
2. 光合色素激发:光能的吸收将使叶绿素中的电子跃迁到更高能级,形成激发态的叶绿素分子。
3. 光合色素激发态传递:激发态的叶绿素分子将电子传递给相邻的叶绿素分子,最终达到光能转化的中心反应中心,即光合色素激发态中心。
4. 光解水反应:在光合作用II的反应中,水分子被光能击穿,产生氧气和氢离子。
氢离子将用于后续的化学反应步骤。
5. 光合糖酵解:在光合作用I和光合作用II的协同作用下,二氧化碳分子被还原为葡萄糖和其他有机化合物。
三、光合作用的意义光合作用是地球上所有生物生存的基础,它不仅能够为生物提供能量,还能够制造氧气。
以下是光合作用的主要意义:1. 提供能量:光合作用是将太阳能转化为化学能的过程,植物通过光合作用合成的葡萄糖和其他有机物质能够为植物本身和其他生物提供能量。
2. 产生氧气:光合作用的光解水反应能够释放氧气,氧气是地球上动物呼吸所需的气体,它维持了地球上的氧气供应,并稳定了大气中的氧气浓度。
高中生物知识点:光合作用
高中生物知识点:光合作用
1. 光合作用的定义
光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
它是地球生物圈中最为重要的能量转化过程之一。
2. 光合作用的反应方程式
光合作用的反应方程式如下:
光合作用:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2
该方程式表示,光合作用将光能转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气(O2),同时消耗二氧化碳(CO2)和水(H2O)。
3. 光合作用的过程
光合作用可以分为光能捕捉和光化学反应两个阶段。
光能捕捉阶段
光能捕捉阶段发生在叶绿素分子中的光合色素复合物中。
在这个阶段中,叶绿素分子吸收光能并将其转化为化学能,进而激发电子。
光化学反应阶段
光化学反应阶段发生在叶绿体中的光合体系中。
在这个阶段中,激发的电子经过光合色素分子间的传递,最终用于还原NADP+和
生成ATP。
4. 光合作用的条件
光合作用需要一定的条件才能正常进行:
- 光能:光合作用依赖于阳光提供的光能,因此只能在光照充
足的环境中进行。
- 光合色素:植物细胞内的叶绿素是光合作用的关键色素,它
能够吸收光能并驱动光合作用的进行。
- 二氧化碳和水:光合作用需要二氧化碳和水作为反应物质。
二氧化碳在植物叶片的气孔中进入叶绿体,水则从植物根部吸收,
并通过管道输送到叶绿体中。
生物化学第11章 光合作用
光能
电能
2 过程:吸收、传递、转换 a.吸收:聚光色素(天线色素)
没有光化学活性,只有收集光能的作
用。包括大部分Chla、全部Chlb和全 部类胡萝卜素
一、原初反应
2 过程: b.传递:方式是诱导共振
方向从高能向低能,从短波色素向长 波色素。
类胡萝卜素
Chlb
Chla
一、原初反应
2 过程: c.转换:反应中心色素
光
4Fe3++2H2O
4Fe2++4H++O2
叶绿体 ??
说明叶绿体在光下可分解H2O,产生电子,产 生还原能力,使物质还原,即光反应可产生电子将 物质还原。
实验六:
• 1951年,发现体内物质NADP+可被光合 作用还原为NADPH。
光
NADP++H2O
NADPH+H++1/2O2
叶绿体
这是一个振奋人心的消息,因为科学家们早已知 道,NADPH是生物体内的重要的还原剂。
1 叶绿素:Chlorophyll,Chl
a.分类
Chla:蓝绿色,大部分用于捕光,少部 分用于转化光能
Chlb:黄绿色,全部用于捕光
b.结构:四个吡咯环围绕镁形成卟啉环的头部,亲水,位于光合膜的外表面
还有一个叶绿醇形成的尾部,亲脂,插入光合膜内部(见书61页)
二、光合色素
2 类胡萝卜素:
a.分类
强光
素,也说明光合作用涉及
酶促反应(暗反应);
低光 温度
• 3 温度相同时,随光照 增强,光合加快,特别是 在低温时,光照增强,光 合加快,说明光合作用中 存在与温度无关的反应, 也就是非酶促反应。(光 反应)
高中生物光合作用过程及意义
一、光合作用的过程(一)光反应:1、场所:叶绿体的类囊体上。
2、条件:光照、色素、酶等。
3、物质变化:叶绿体利用吸收的光能,将水分解成[H]和O2,同时促成ADP和Pi发生化学反应,形成ATP。
4、能量变化:光能转变为ATP中的活跃的化学能。
(二)暗反应:1、场所:叶绿体内的基质中。
2、条件:多种酶参加催化。
3、物质变化:利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用,使气体二氧化碳还原为糖。
由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
二、光合作用的意义1、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,约为人能所需能量的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。
2、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。
3、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。
整体而言,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。
生物光合作用知识点
生物光合作用知识点一、引言光合作用是植物、藻类和某些细菌通过将光能转化为化学能的过程,从而合成有机物并释放氧气。
这一过程对地球生态系统至关重要,因为它是所有生物能量流和物质循环的基础。
二、光合作用的基本原理1. 光依赖反应(光反应):在叶绿体的类囊体膜上进行,需要光能。
2. 光合电子传递链:光能被叶绿素分子捕获后,通过一系列电子传递过程,最终用于合成能量丰富的分子ATP和NADPH。
3. 光解水:光能的输入导致水分子分解为氧气、质子和电子。
4. 光独立反应(暗反应):在叶绿体的基质中进行,不依赖光能,主要通过Calvin循环将二氧化碳固定成有机物。
三、光合作用的关键要素1. 叶绿素:光合作用中的主要色素,能够吸收光能。
2. 光系统I和光系统II:两个光能捕获和转化的复合体。
3. ATP合成酶:利用质子梯度合成ATP的酶。
4. Rubisco酶:Calvin循环中的关键酶,负责将二氧化碳固定到RuBP 分子上。
四、光合作用的类型1. C3光合作用:最常见的类型,植物在暗反应中首先固定二氧化碳生成3碳糖。
2. C4光合作用:在高温和干旱条件下更有效,植物通过空间分离机制减少光呼吸作用。
3. CAM光合作用:适应干旱环境的一种特殊光合作用方式,植物在夜间打开气孔吸收二氧化碳。
五、光合作用的效率1. 光合作用效率受多种因素影响,包括光照强度、温度、二氧化碳浓度和水分。
2. 光饱和点:光照强度增加到一定程度后,光合作用速率不再增加。
3. 光补偿点:植物光合作用合成的有机物与呼吸作用消耗相等时的光照强度。
六、光合作用与环境1. 光合作用是地球碳循环的核心过程,通过固定大气中的二氧化碳,减少温室效应。
2. 植物光合作用产生的氧气是大多数生物呼吸作用所需的氧气来源。
3. 光合作用对生态系统的能量流动和物质循环起着基础性作用。
七、结论光合作用是生物界中最基本和最重要的生物化学过程之一。
了解光合作用的基本原理、关键要素、类型、效率以及与环境的关系,对于生物学研究、农业生产和环境保护等领域都具有重要意义。
高中生物知识点归纳光合作用
高中生物知识点归纳光合作用名词:1、光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。
语句:1、光合作用的发现:①1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。
②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,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。
证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
③1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。
证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。
④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。
第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2 O和C18O,释放的是O2。
光合作用释放的氧全部来自来水。
2、叶绿体的色素:①分布:基粒片层结构的薄膜上②色素的种类:高等植物叶绿体含有以下四种色素。
A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(;B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素和叶素3、叶绿体的酶:分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。
4、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)+C55、光反应与暗反应的区别与联系:①场所:光反应在叶绿体基粒片层膜上,暗反应在叶绿体的基质中。
②条件:光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。
③物质变化:光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。
生物化学 第14章 光合作用
能量消耗
上述所有反应组成了一个循环.每一个循环,1分 子的二磷酸核酮糖固定1分子CO2,生成1/6分子6-磷酸 果糖,其中5/6分子的6-磷酸果糖参与再循环,1/6分 子的6-磷酸果糖则转变成葡萄糖。从CO2的固定到生成 一分子葡萄糖共需6个循环,总反应式是: 6 CO2 + 12 H+ + 18 ATP + 12 NADPH + 12 H2O C6H12O6 + 18 ADP + 12 NADP+ + 6 H+ G’ = 476.8 kJ / mol
在光能的驱动下类囊体内进行着电子和质子流动。 在水裂解复合体的作用下,来自H2O裂解产生的电 子经PSII、一系列中间载体、PSI,最后传递给 NADP+;而一部分质子在电子传递过程中从基质 泵入类囊体腔内,与H2O裂解生成的质子在腔内外 形成一个质子梯度,腔内的质子经ATP合成酶形成 的质子通道重新再流回基质,同时催化ATP的合成。
C3途径
C3途径的反应以循环形式进行,又称为三碳循环, 也称为Calvin循环,还原戊糖磷酸(reductive pentose phosphate,RPP)循环。 这个阶段包括三个主要的过程: 1 CO2受体固定大气中CO2; 2 将固定的CO2还原为糖; 3 可接受CO2的受体分子的重新生成。
电子传递链
(3) 光合磷酸化
通过光激发导致电子传递与磷酸化作用相偶联合成 ATP的过程,称为光合磷酸化。按照光合链电子传递的方 式,光合磷酸化可以分为两种形式。 (1) 非环式光合磷酸化:在光照条件下,水分子光 裂解产生的电子,经P680将电子传递到NADP+,电子流动经 过两个光系统,两次被激发成高能电子。电子传递过程中 产生的质子梯度,驱动ATP合成,并生成NADPH。
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。
高中生物光合作用
高中生物光合作用光合作用是生物界中最重要的代谢过程之一,它能够利用光能将二氧化碳和水转化成为有机物质,并释放出氧气。
光合作用是维持地球氧气含量和生态平衡的关键过程之一。
以下是对光合作用的详细介绍。
一、植物叶片的构成植物叶片由三部分构成:叶片基部、叶柄和叶片。
其中,叶片是植物体内进行光合作用的重要部位。
1.叶绿体的结构叶绿体是植物细胞中进行光合作用的特化细胞器。
其结构主要由两层膜组成:内膜和外膜。
内膜形成了一系列膜片堆叠,这些膜片称为类囊体。
类囊体的疏松区域称为基质,它含有一种淀粉粒和许多植物细胞需要的物质。
类囊体内的色素分为二种:一种是产生ATP的色素,即脱氧核苷酸磷酸化酶,另一种就是生产NADPH的色素——光合色素。
2.叶片 epidermal 的构造叶片表皮层主要由表皮细胞、气孔和毛细管组成。
气孔是眼看的孔,其中有两个肾脏型细胞组成,能够调节CO2 和水的进出,而且能够避免水蒸发过快的情况。
毛细管指的是表皮细胞的饱和叶状加厚,能够增强叶片支撑力。
3.叶片的组织结构叶片组织结构有上表皮、下表皮、叶肉和叶脉四个部分。
上下表皮主要起保护作用,对外界环境进行隔离和防止水分过度蒸发。
而叶肉部分则是进行光合作用的所在地。
它含有大量叶绿体,并且含有大量的细胞间气孔。
叶脉部分是输送水分和营养物质的道路,由千万脉槽组成。
二、光合作用的基本方程式植物光合作用主要反应式为:6 CO2 + 6 H2O + 光能→ C6H12O6 + 6 O2这个方程式表示了光合作用所需的六个二氧化碳分子和六个水分子,再加上光能,就能产生一分子葡萄糖和六个氧气分子。
光合色素是光合作用反应中必需的物质,其中含有叶绿素、类胡萝卜素、花青素和三种类黄酮等生物色素。
叶绿素a 是最重要的光合色素,因为只有它能吸收光的大部分能量。
类胡萝卜素则是从植物中获取的维生素A的来源。
三、光合作用的两个阶段光合作用可以分为两个主要的阶段:光化学反应和碳固定反应。
生物的光合作用
生物的光合作用生物的光合作用是指植物和某些微生物通过光能将二氧化碳与水反应,产生有机物质和氧气的过程。
这个过程是生物圈中最为重要的化学反应之一,也是维持地球生态平衡的基石。
光合作用的过程可以分为两个主要阶段:光反应和暗反应。
光反应发生在植物叶绿体的葉綠體內膜中,需要光能的引导。
在此过程中,叶绿体内的叶绿素分子吸收光能,并将其转化为电子能。
这些电子通过一系列复杂的化学反应过程,在光反应过程中产生了氧气和ATP(三磷酸腺苷)等能量分子。
暗反应是指光合作用的另一阶段,它发生在植物叶绿体的基质中,并不要求光能的直接参与。
在暗反应中,光反应过程中产生的ATP和NADPH(烟酸腺嘌呤二核苷酸磷酸二酯)等能量分子被利用来固定二氧化碳,形成有机物质。
这些有机物质可以被植物用作能量来源和建立细胞结构的原料。
光合作用对地球生态平衡具有重要影响。
首先,光合作用能够将二氧化碳气体转化为有机物质,从而起到减缓全球变暖的作用。
二氧化碳是温室气体之一,过量释放会导致地球温度上升,引发气候变化。
光合作用通过固定二氧化碳,能够降低其含量,减缓气候变化的速度。
其次,光合作用产生的氧气是地球上所有生物的生存所必需的。
氧气是动物呼吸过程中必须的气体,它能够促进能量的释放,并使身体正常运行。
光合作用为地球大气层中提供了充足的氧气,维持了有机体的生存。
此外,光合作用还是能量流动的起点。
光合作用中产生的有机物质不仅供给植物自身的生长和发育,还成为食物链的基础。
植物通过光合作用合成的有机物质成为其他生物的食物,从而推动能量的传递。
这种能量流动促进了生物多样性的维持,维持着生态系统的平衡。
总之,光合作用是生物圈中不可或缺的化学反应。
它通过将光能转化为化学能,并将二氧化碳转化为有机物质,维持了地球上生物多样性的发展和气候的稳定。
深入理解光合作用的原理和意义,不仅对于生物学科的学习有着重要的指导意义,也为我们认识和保护自然界提供了重要的依据。
生物光合作用
生物光合作用生物光合作用是指将光能转化为化学能的一种过程,它在地球上发挥着至关重要的作用。
本文将对生物光合作用的过程、生物光合作用中的关键组分以及其在生态系统中的作用进行详细的探讨。
生物光合作用的过程包括光能吸收、光合色素的激发、电子传递链和化学反应四个阶段。
首先,光能吸收是生物光合作用的第一步。
植物和一些藻类中存在着吸收光能的特殊结构,称为叶绿素。
叶绿素能够吸收蓝、绿和红外部分的光能,而反射绿色。
当光能被吸收后,它将转化为激发态的能量。
第二,生物光合作用中的关键组分是光合色素。
光合色素是一类含有金属离子的有机化合物,它们能够将光能转化为化学能,并将其传递给其他分子。
最常见的光合色素是叶绿素a。
在光合色素的激发下,光合作用的过程得以启动。
第三,电子传递链是生物光合作用中的一个重要环节。
在光合色素被激发后,电子会通过一系列特殊的蛋白质复合物进行传递。
这些蛋白质复合物位于叶绿体中的胞内膜上,它们能够将光能转化为电子能。
电子的传递通过不同的蛋白质负载进行,这个过程称为电子传递链。
最后,化学反应是生物光合作用的最终阶段。
化学反应的主要目的是将电子能转化为化学能,将二氧化碳和水转化为有机物质,例如葡萄糖。
最著名的化学反应是光合作用的核心反应——光合磷酸化和光合碳还原反应。
光合磷酸化反应使用光能将ADP(腺苷二磷酸)和无机磷酸转化为ATP(三磷酸腺苷)和NADPH(辅酶Ⅰ磷酸二核苷酸)。
光合碳还原反应将二氧化碳还原为葡萄糖,同时消耗了产生的ATP和NADPH。
生物光合作用在生态系统中有着重要的作用。
首先,它是地球上氧气的主要来源。
在生物光合作用中,植物和藻类以二氧化碳为原料产生了大量的氧气。
氧气对于维持地球上的生命是至关重要的。
其次,生物光合作用是食物链的基础。
光合作用能够将无机物质转化为有机物质,例如葡萄糖。
而这些有机物质又为其他生物提供了能量和营养物质。
再次,生物光合作用还能够调节地球上的碳循环。
植物和藻类通过光合作用将大量的二氧化碳转化为有机物质,并在其生命周期中吸收和释放二氧化碳,从而影响着大气中的碳含量。
生物过程中的光合作用
生物过程中的光合作用光合作用是一种重要的生物过程,它是植物和许多微生物体内进行的一种化学反应。
光合作用是生物界中最为基本的能量转换方式,它是植物生长和发展的重要依据,也是整个生态系统的基础。
光合作用的定义光合作用是指植物和微生物体内一种能量转换过程,通过光能被转化为化学能,从而产生有机物和氧气的过程。
光合作用发生的地点光合作用主要发生在叶绿体中,叶绿体是植物细胞中的含叶绿素的细胞器。
叶绿体内含有一系列酶和蛋白质,它们协同作用实现光合作用的进行。
此外,许多蓝藻和一些细菌也能够进行光合作用。
光合作用的化学反应光合作用是一系列复杂的化学反应,它主要包括两个阶段:光反应和暗反应。
1、光反应光反应发生在叶绿体的内膜上,其作用是利用太阳能和水,产生氧气和ATP。
在光反应中,光能被叶绿素吸收后,通过一系列酶的作用,转化为化学能,从而产生能量物质ATP和NADPH。
同时,水分子也被氧化成氧气和氢离子。
2、暗反应暗反应发生在叶绿体外质体内,在这个过程中,利用光反应产生的ATP和NADPH,CO2被还原为简单的有机物,如葡萄糖。
暗反应也被称为卡尔文循环,它是植物细胞中的一项独特的代谢活动。
光合作用的重要意义光合作用是植物和微生物体内最基本的能量转化方式。
在生物界中,光合作用是整个生态系统的基础。
通过光合作用,植物能够生产出各种营养物质,提供给人类和其他生物的能量和甘露。
对于研究生命起源、生物进化以及生物产生的机理等问题,光合作用也具有很重要的科学意义。
同时,光合作用可以减少温室气体的排放,保护地球生态环境,为人类的生存和发展提供保障。
总的来看,光合作用是一个关键的生物过程,它是植物和微生物的生命活动的基石。
通过深入研究光合作用的原理和机制,可以有助于我们更好地理解和探究生命的奥秘,也有助于我们更加有效地保护和管理地球生态环境。
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“自然和密闭”状态下的植物“光合作用和呼吸作用”的综合习题1.据图回答下列问题:(1)下图表示A 、B 两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线,图二表示将A 植物放在不同浓度CO 2环境条件下,A 植物光合效率受光照强度影响的变化曲线,请分析回答:①在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是__________。
②在c 点时,叶绿体中ADP 的移动方向是____________________________。
③ e 点与d 点相比较,e 点时叶肉细胞中C 3的含量____________________;e 点与f 点相比较,e 点时叶肉细胞中C 3的含量_________________。
(填“高”、“低”、“基本一致”)④增施农家肥可以提高光合效率的原因是____________________、____________________。
(2)将金鱼藻臵于一烧杯中培养。
在不同温度下,金鱼藻光合速率(用每小时O 2释放量表示)与光照强度关系如图所示。
呼吸速率 (用每小时O 2消耗量表示)与温度关系如下表。
请据图表回答:⑤ 金鱼藻生成的O 2若在同一细胞内被消耗,在其整个过程中,O 2穿过了 层磷脂分子层。
⑥ 20℃条件下,用15 klx 的光强连续照射11.3 h ,合成的葡萄糖约为 mg ,其中约有mg 用于呼2.某同学为研究自然条件下植物光合作用速率的日变化情况,设计了下图温度 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ mg 〃h -1 0.30 0.35 0.50 0.70 1.10图(1) 图(2)(1)所示的装臵。
实验中将该装臵臵于自然环境中,测定南方夏季某一晴天一昼夜中小室内氧气的增加量或减少量,得到如下图(2)所示曲线。
试回答下列问题:⑴从图⑵中可知一天中光合作用开始于 点,结束于 点,一天中干重最多的时间点大约在 点。
⑵图二曲线表明6~8h 时,小室内氧气减少量逐渐减小,其可能的主要原因是 。
⑶曲线中表明中午12h 左右光照最强,光合作用释放的氧气量反而降低(呈“午休”现象),产生这一现象的主要原因为: 。
如果以甘蔗幼苗代替大豆幼苗,“午休”现象将 。
⑷如果以缺镁的全营养液培养大豆幼苗,则曲线中a 点将如何变化? 。
⑸下列曲线中能正确反映本实验研究中某些生态因素的变化情况有(BCD )3.利用红外测量仪可以灵敏地测量一个密闭的小室(容积为1L )中的CO 2变化,在密闭小室中分别放臵叶面积都是10cm 2的A 、B 两种植物的叶片,在充足的光照条件下测量,测量结果记录于下表:(单位mg/L )记录时间(min ) 0 5 10 15 20 25 30 35 4045A 种植物叶片 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48B 种植物叶片 150 110 75 50 35 18 8 8 8 8根据表中记录到的数据回答下列问题:(1)从表中可以看出密闭小室中的CO 2浓度变化的趋势是 。
(2)从记录的结果看,当CO2浓度降到一定水平后不再降低了,维持在这个水平上,其原因是。
(3)如果A种植物是C3植物,那么B种植物最可能是C4植物,原因是。
右图所示的是种植物的叶片结构示意图。
(4)如果将大小、长势相似的A种植物和B种植物培养在同一个密闭的钟罩内进行实验,请你根据上表数据预测本实验的结果,并说明理由。
预测实验结果:。
理由:。
4.一株绿色植物被放臵于黑暗中3d,标号A至E5张大小相同的叶片被取下臵于黑暗中按下图进行实验。
A B C D E在黑暗中处理下表面浸入5%的蔗糖溶液(去掉叶柄并用胶带封口)上表面浸入5%的蔗糖溶液(去掉叶柄并用胶带封口)2d后脱色并用碘溶液测试这些叶片请回答:(1)实验前为什么要将这株植物在黑暗中放臵2d?________________________________________________。
(2)比较B组和C组实验结果的不同之处是___________________。
由此可以推断得出的结论是________________________。
(3)D叶片与C叶片实验结果不同之处是___________________________。
可能的原因是_____________________________________。
(4)设臵A组实验的作用是_________________________________。
(5)有同学想证明这种植物上表皮的气孔少于下表皮,于是将E叶片叶柄去掉并用胶带纸封口,将上表皮朝下放在5%蔗糖溶液中,下表皮朝上不接触蔗糖溶液。
2d 后脱色并用碘液处理。
实验假设是___________________________________________。
预期实验现象是_______________________________________。
5.将两株植物放在封闭的玻璃罩内,用全素营养液臵于室外进行培养(如甲图所示),假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同,且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO 2浓度影响均忽略不计。
现用CO 2浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO 2浓度的变化情况,绘制成如乙图所示曲线。
请据图分析回答:⑴BC 段与AB 段相比,曲线上升较缓,其原因是_______________。
⑵D 点时植物生理活动过程的特点是___________。
⑶EF 段说明此时植物光合作用速度_______(填“较快”或“较慢”),EF 段与DE 段相比,其叶肉细胞中C 5的含量较____________;若此时的植物是大豆,那么将之换成甘蔗,则F 点将_______(填“上移”或“下移”)。
⑷24点与0点相比,植物体内有机物总量的变化情况是________________。
6.下图1、图2和图3分别表示玉米和大豆的光合速率与CO 2浓度的关系,玉米和人参的光合速率与光照强度的关系以及玉米的叶面积指数(即单位土地面积上植物叶面积的数量)与呼吸量、干物质产量、光合作用实际量之间的关系。
请据图回答问题:⑴图1中的曲线L 1、L 2表示的植物分别是________、_________,判断的依据是_______________________________。
⑵图2中的A 点表示_______________________、L 1、L 2表示的植物分别是_________。
⑶图3中的阴影部分表示___________________,要想获得干物质最多,叶面积指数应控制在______左右;据测定,玉米在黑暗中每小时释放出44mg的CO2,而在光照充足的条件下,每小时释放出32mg的O2,则其每小时实际产生的O2量为________mg。
1.【答案:①A ②从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动③低高④增加CO2的供应,提供必需的矿质元素等⑤ 8 ⑥79.40 5.31 】2.【答案:(1)6 18 16.5;(2)植物开始进行微弱的光合作用,且光合作用逐渐增强,但此时间段内光合作用强度仍小于呼吸作用强度;(3)植物由于蒸腾作用增强,气孔关闭,叶肉细胞中CO2供应减少,光合作用减弱;减弱或消失(4)向右移动⑸BCD】3.【答案:(1)逐渐降低后保持稳定(2)叶片的光合作用和呼吸作用强度相等(3)C4植物能利用较低浓度的CO2进行光合作用 B(4)A种植物逐渐衰弱,最后死亡;B植物生长良好A、B两种植物都要进行呼吸作用产生CO2;B植物能在CO2浓度为8mg/L的条件下进行光合作用补偿呼吸消耗,而A植物不能;结果是A植物体内的碳通过呼吸作用产生CO2的形式逐渐转移到B植物体内(2分,答出其中两点得2分)】4.【答案: (12分)(1)饥饿处理以消耗叶片中原有淀粉 (2)B叶片中无淀粉,C叶片中有淀粉形成,且主要集中在叶脉周围蔗糖可以经过叶柄进入叶片内,并转化成淀粉 (3)D叶片中淀粉均匀分布在整个叶片中D 叶片中蔗糖是通过下表皮的气孔进入叶片并转化成淀粉的 (4)对照 (5)上表皮气孔比下表皮少,进入的蔗糖较少,转化成的淀粉较少 E叶片中蓝色比D叶片中淡得多】5.解析及答案:由“光合作用和有氧呼吸”的过程可知:①当植物只进行光合作用或呼吸作用时(若不考滤其它因素),则CO2将分别会匀速减少或增加;②当光合作用大于呼吸作用时,甲装臵中的CO2会降低,反之CO2会升高。
这些变化结果都可通过CO2浓度测定仪测出。
故解题时首先必须明确这个道理,其次还必须读懂图乙曲线的变化走势与时间点的对应关系。
⑴ BC段与AB段相比,曲线上升较缓,其对应的时间段为夜间2~4点左右,此时植物只进行呼吸作用,故其原因只能是夜间温度较低影响了呼吸酶的活性,从而影响了呼吸作用的进行。
⑵过了D点后曲线开始下降,故D点时植物生理活动过程的特点是光合作用与呼吸作用速率相等。
⑶曲线EF段下降加幅度比DE缓,说明此时植物光合作用速度较慢,其原因是中午植物出现了“午休”现象,由此可推断出叶肉细胞中C5的含量较DE段会增多。
若此时的植物换成甘蔗,则因为甘蔗为C4植物,其能够利用较低浓度的CO2进行光合作用,故F点将下移。
⑷24点与0点对应的CO2量分别为A、H点,其中24点时的CO2量低于0点的,故此时有机物的量要比0点时增加。
6.解析及答案:本题整合了C4和C3植物、阳生和阴生植物光合作用的一些特点,以及叶面积指数与植物干物质产量的关系等知识。
综合性强,知识点具有一定隐蔽性,解答时必须进行仔细分析、文图转换、知识迁移才能得出正确结论。
⑴由于玉米是C4植物、大豆是C3植物,玉米可利用较低浓度的CO2,CO2补偿点低,故图1中的L1为玉米、L2为大豆。
⑵图 2 中的A点表示光合作用与呼吸作用速率相等时的光照强度(即光补偿点);由于玉米是阳生植物、人参是阴生植物,故人参的光饱和点低于玉米,因而,图2中的L1为玉米、L2为人参。
⑶据图可知阴影部分表示不同叶面积指数下植物的呼吸量的变化情况,叶面积指数应控制在5左右时干物质积累量最多;因为玉米在黑暗中只进行呼吸作用,而在光照条件下既进行光合作用又同时进行呼吸作用,故据有氧呼吸的反应式“6 O2→6 CO2”计算得出其在黑暗中每小时消耗的O2量为:192×44÷264=32(mg)。
因而,光照条件下玉米每小时实际产O2量为32+32=64(mg)。
专项升格集训四—光合作用与呼吸作用相关题型专训一、过程图解类1.下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。
酶1、酶2和酶3依次分别存在于()A.线粒体、线粒体和细胞质基质B.线粒体、细胞质基质和线粒体C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体2.根据下面光合作用图解,判断下列说法不正确的是()A.⑥过程发生于叶绿体基质中B.⑤过程发生于叶绿体类囊体薄膜上C.图示①~④依次为[H]、A TP、CO2、(CH2O)D. ①产生的[H]和①不仅用于还原C3化合物,还可用于矿质离子吸收等3.为了研究光合作用,生物小组的同学把菠菜叶磨碎,分离出细胞质和全部叶绿体。