光合作用的概念、本质
光合作用的过程
植物和藻类利用自身的叶绿素将可见光转化为能量(包括光反应和暗反应)驱动二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的过程。
它是生物界赖以生存的生化反应过程,也是地球碳氧循环的重要媒介。
【基本概念】光合作用公式二氧化碳+水―光/叶绿体→有机物(主要是淀粉)+氧气6CO2+6H2O―光/叶绿体→C6H12O6+6O2中文解释光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类利用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。
而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。
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。
(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:(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)光反应和暗反应(高中生物课本中称之为暗反应,也有些地方称之为碳反应)光合作用可分为光反应和暗反应两个步骤。
高中生物光合作用知识要点总结
高中生物光合作用知识要点总结高中生物光合作用知识要点总结光合作用是生物最基本的物质代谢和能量代谢,是所有生物直接或间接的物质和能量来源,光合作用的知识点也是高中生物的重点。
下面是店铺为大家整理的高中生物必备知识,希望对大家有用!高中生物光合作用知识一、光合作用的概念、反应式及其过程1.概念及其反应式光合作用是指绿色通过叶绿体,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“=”。
对光合作用的概念与反应式应该从光合作用的场所——叶绿体、条件——光能、原料——二氧化碳和水、产物——糖类等有机物和氧气来掌握。
2.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:2 C3+[H]+ATP→(CH2O)+ C5复习光合作用过程,应注意: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(下表)。
二、光合作用的意义1.生物进化方面:一是光合作用产生的O2为需氧型生物的出现提供了可能;二是O2在一定条件下形成的臭氧(O3)吸收紫外线,减弱太阳辐射对生物的影响为水生生物到达陆地提供了可能;三是光合作用产生的大量有机物为较高级异养型生物的出现提供了可能。
2.现实意义:提高光合作用效率,解决粮食短缺问题。
主要应满足光合作用所需条件,内部条件——植物所需的各种矿质元素、光合作用的面积(适当密植),外部条件——充足的原料(CO2和H2O)、适宜的光照、较长的光合作用时间。
高中生物基础知识生态工程的实例和发展前景1、生态工程的.实例分析类型主要原理注意问题农村综合发展型生态工程物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理①核心:沼气工程②优点:农林牧副渔全面发展;开发可更新资源,减少环境污染小流域综合治理整体性原理、协调与平衡原①“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益生态工程理、工程学原理②不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区,生态工程模式应各具特色大区域生态系统恢复工程物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理工程建设中应注意的问题:①考虑树种生态适应性问题,种植适宜品种②考虑树种多样性,保证防护林体系稳定③不同地区应根据当地情况采取不同策略湿地生态恢复工程协调与平衡原理、整体性原理主要措施:退耕还林主要困难:解决迁出湖区居民的生计问题矿区废弃地的生态恢复工程系统学和工程学原理①种植耐旱的灌木、草和树②确定合理载牧量③改良表土城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原理①解决大气污染措施:禁止使用有铅汽油②水污染:减少或禁止污水排放,进行污水净化2、生态工程的发展前景(1)“生物圈2号”生态工程实验启示:使人类认识到与自然和谐共处的重要性,深化了我们对自然规律的认识,即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。
光合作用概念是什么
光合作用概念是什么光合作用是生物体利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
它是地球上生物体能量获取的重要途径之一,同时也是维持生物多样性和生态平衡的关键机制。
1. 光合作用的基本概念光合作用是一种复杂的生物化学反应过程,主要发生在植物、藻类和一些细菌的叶绿体内。
这一过程利用叶绿素等色素吸收太阳能并将其转化为生物分子的化学能。
具体来说,光合作用包括光照反应和暗反应两个阶段。
1.1 光照反应光照反应发生在叶绿体的类囊体膜中,其中包括不同的光系统。
当叶绿素吸收光子能量后,会引发电子传递链的活化,最终产生细胞色素和ATP。
这一阶段是光合作用的起始阶段,也是光能转化为化学能的关键过程。
1.2 暗反应暗反应发生在叶绿体基质中,也被称为卡尔文循环。
在这一阶段,光能转化的化学能被利用来将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物质。
暗反应并不直接依赖于光照,因此可以在光照不足或夜间进行。
2. 光合作用的意义和重要性光合作用是维持地球生态平衡的重要机制,具有以下意义和重要性:•提供能量:光合作用是生物体能够获取能量的主要来源,为生物体的生长与繁殖提供所需的能量。
•产生氧气:光合作用释放出氧气,为维持地球大气中氧气的含量提供了重要的途径。
•碳循环:光合作用通过将二氧化碳转化为有机物质,参与了地球上的碳循环,防止了过量的二氧化碳导致的温室效应。
3. 光合作用的影响因素光合作用受到多种因素的影响,包括光照、温度、水分和二氧化碳浓度等。
其中,光照是影响光合作用速率的重要因素,适宜的光照条件有利于提升光合作用效率。
4. 结语光合作用作为生物体获取能量和维持生态平衡的关键过程,在地球生命系统中具有重要意义。
深入理解光合作用的概念和机制,有助于我们更好地保护和利用自然资源,实现生态可持续发展。
植物生理学光合作用课件
类型
非环 式电 子传 递
环式 电子 传递
原初电子供体P 原初电子受体A 次级电子供体D 蛋白质
维持微环境
直接供给电子的物质
光化学反应
D·P ·A
h→ v
* D· P ·A
++
-
-
→ D·P ·A →D ·P ·A
由光引起的反应中心色素分子与原初 电子受体、供体间的氧化还原反应
二、电子传递与光合磷酸化+来自ee-e eD ·P ·A
场所:光合膜 特点:受光促进,不受温度影响
光化学反应
激发态
第二单线态
放热
第一单线态
放荧 热光
放热
磷 光
Chl
三线态
基态
吸收光能
基态
激发态
第一单线态 第二单线态 第一三线态
第一单线态Chl分子的去向:
放热
发射荧光(溶液) 进入第一三线态
浪费!
光化学反应 (活体)
第二单线态Chl分子不能直接用于光合作用
吸收光谱---
PSI和PSII串联
二处逆电势梯度 PQ穿梭(ΔμH+ )
(三)水的光解和放氧 P156 光
2H2O* + 2A 叶绿体 2AH2 + O2*
氧化剂
----希尔反应
(四)光合磷酸化
1.概念 P158
条件--光下 部位--叶绿体 原料--ADP+Pi 产物--ATP
2.类型
驱动力---ΔμH+
一、原初反应
场所:光合膜
特点:速度快,需光
概念:P152
光能吸收
光合作用的概念梳理
光合作用的概念梳理必修一中光合作用的概论为“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,并且释放氧气的过程。
”1.能进行光合作用的生物主要是绿色植物,除此之外没有叶绿体结构的原核生物蓝藻也能进行光合作用。
2.叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,也就意味着与光合作用有关的酶只存在于叶绿体中。
3.光合作用的过程可分为能量变化与物质变化两个方面:(1)能量变化:(2)物质变化:分为光反应与暗反应两个阶段。
光反应发生的物质变化有:H2O→4[H]+O2ADP+Pi+能量→ATP暗反应发生的物质变化有:CO2+C5→2C32C3→(CH2O)+C5+H2O(3)联系:一是光反应为暗反应提供[H]、能量ATP;暗反应为光反应提供ADP和Pi。
二是没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成。
总之,光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段,暗反应是光反应的继续,是物质和能量转化的完成阶段。
二者是光合作用过程的两个阶段,是相辅相成的。
4.外延:(1)条件骤变时物质量的变化当外界因素中光照强度、二氧化碳浓度聚变时,短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)生成量。
它们的关系归纳如下:(2)环境因素对光合作用强调的影响。
A、光照强度:一定范围内随着光照强度的增大,光合作用强度增大。
B、CO2浓度:一定范围内,随着二氧化碳浓度的增大,光合作用强度增大。
C、温度:温度直接影响酶的活性,从而影响光合作用强度。
(曲线同温度影响酶活性的曲线)(3)光合作用与细胞呼吸的联系。
反思光合作用一节课的教学上午看了闫老师的课例《光合作用》,通过图解方式展示光反应和暗反应的过程,利用多媒体资料辅助,让学生观察现象,得出结论,启发性强,学生参与度高,效果好。
现反思自己在光合作用一节课的教学情况如下:准确把握核心概念,光合作用的知识是高中教学的重点也是难点,通过本节课的教学,让学生掌握科学实验探究的一般原则,重点是通过不同模拟实验让学生来理解光合作用的发现历程,通过联系生产实际存在光合作用的事实,进一步理解归纳总结出光合作用这个核心概念,使学生体会科学家研究成果的艰辛和严谨科学态度,体验进行科学探究的一般方法。
第四章光合作用
第四章光合作用第一节光合作用的概念和意义一定义:绿色植物吸收光能,同化二氧化碳和水,合成有机物并释放氧,同时将光能转变为化学能,贮存在有机物中的过程。
二特点:三讨论1 原料:CO2、H2O2动力:光能3场所:绿色细胞(叶绿体)4产物:糖类(主要)、蛋白质和脂肪,氧。
5本质:能量转变与物质转变的问题四光合作用的意义1把无机物转化为有机物;2把光能转化为化学能贮存于有机物中;3清除空气中的CO2、释放02,根本改变了地面的生活坏境,达到净化空气的目的;4是人类寻求新能源和人工合成食物的理想模型。
第二节叶绿体和叶绿体色素_叶绿体(一)叶绿体的形态:椭圆形大小:直径3〜6微米,厚约2~3微米。
数量:多(如:魂麻叶3〜5X107个/mm2)(-)叶绿体的基本结构叶绿体膜:外膜:透性大内膜:透性小,主要控制物质进出的屏障。
基质(间质):组成:主要为可溶性蛋白质(酶)和其它代谢活跃的物质,呈高度流动性状态,具有固定二氧化碳的能力。
(光合作用的暗反应即淀粉的形成与贮存是在此进行的。
)嗜饿颗粒(滴)(脂滴):是一类易与饿酸结合的颗粒,其主要成分是亲脂性的醍类物质。
功能是:脂类仓库。
片层系统(类囊体):类囊体:是由双层膜组成中间含有间体物质、自身闭合的、呈压扁了的包囊体。
基粒:由两个以上的类囊体垛叠而成。
基粒片层(类囊体):小类囊体基质片层(类囊体):横跨两个基粒之间的片层(大类囊体)膜的成分:月旨、蛋白质、色素(按一定方式排列在膜上,并分布有电子传递体)。
光合作用的能量转化功能是在类囊体膜上进行的(光和膜)。
(三)叶绿体的成分1水…75%2干物质—25%:蛋白质:30-45%脂类:29-40%色素:8%灰分:10%贮存物质:10〜20% 核苛酸:二光合(叶绿体)色素在光合作用的反应中吸收光能的色素称为光合色素 (一) 种类 叶绿素(a 、b 、c )类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素) 浹胆素(浹蓝蛋白、浹红蛋白) (二) 叶绿体色素的结构和化学特性1叶绿素的结构与性质分子式 水溶性颜色 叶绿素a C55H72O5N4Mg 不溶于水,溶于有机溶剂 蓝绿色 叶绿素bC55H70O6N4Mg不溶于水,溶于有机溶剂黄绿色结构:作用••吸收光,传递光,并能将光能转化为电能。
光合作用的意思是
光合作用的意思是光合作用是一种生物化学过程,是植物和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
简而言之,光合作用就是植物利用光合成的过程,是自然界中非常重要的一环。
光合作用的意义光合作用是地球生命的基础和支柱,它直接影响着整个生态系统的运转。
通过光合作用,绿色植物可以制造出有机物并释放出氧气。
这些有机物被植物自身利用,也可以作为其他生物的食物来源,从而构成食物链和食物网。
同时,光合作用释放的氧气则有助于维持地球上生物的呼吸过程。
除此之外,光合作用还对环境起到了净化作用。
植物通过光合作用吸收二氧化碳,减少大气中的温室气体含量,从而有助于抑制全球气候的变暖和气候变化。
此外,植物吸收有毒气体和净化空气的功能也是光合作用的一个重要作用之一。
光合作用的过程在光合作用中,植物利用叶绿素等色素吸收光能,光能被转化为化学能,然后用于二氧化碳固定和合成有机物。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
•光反应:在光反应中,植物叶绿体中的叶绿素通过吸收阳光的能量,将水分解为氧气和氢离子。
同时,这个过程还会释放出高能分子ATP和NADPH。
这些高能分子将在暗反应中用来合成有机物。
•暗反应:暗反应中,ATP和NADPH被用来将二氧化碳还原成有机物,最终生成葡萄糖等碳水化合物。
这个过程并不需要光的参与,因此称为暗反应。
光合作用在生态系统中的影响光合作用是生态系统中的关键过程,它直接影响着生态系统的结构和功能。
植物通过光合作用制造有机物并释放氧气,为其他生物提供了重要的食物和氧气来源。
植物还可以吸收有害气体和净化空气,维持生态系统的平衡。
生态系统中的能量流动和物质循环都依赖于光合作用,它使得生物能够在生态系统中相互依存,构成复杂的食物链和食物网。
同时,光合作用释放的氧气也有利于维持地球大气中的氧气含量,为生物呼吸提供支持。
总的来说,光合作用的意义不仅仅在于提供能量和有机物,更在于维持生态系统的平衡和稳定。
正因为光合作用的存在和运作,地球上才能孕育出如此丰富多样的生命。
光合作用是啥意思呀
光合作用是啥意思呀
光合作用(Photosynthesis)是指光能转化为化学能的生物过程。
在这一过程中,植物利用太阳能、水和二氧化碳,通过叶绿素等色素在叶绿体中进行光合作用,最终产生氧气和葡萄糖。
光合作用是植物生长、发育和生存的重要过程,也为地球上的生态环境提供了氧气,维持了氧气和二氧化碳的平衡,具有极其重要的意义。
光合作用的基本过程
1.光合作用的光反应
–光合色素吸收光能,激发电子,从水中释放氧气。
–光合色素通过光合酶水解水,释放出电子和氢离子。
–光合色素的激发电子通过电子传递链,产生ATP和还原型辅酶NADPH。
2.光合作用的暗反应
–ATP和NADPH为碳酸酯同化提供能量和电子。
–二氧化碳通过卡尔文循环还原成葡萄糖。
光合作用的意义
光合作用是地球生态系统中最重要的化学反应之一,具有以下意义:•为植物提供能量和有机物质,支持植物的生长和生存。
•释放氧气,维持地球上的氧气供应和二氧化碳的平衡。
•维持生态系统中各种生物之间的能量流动。
•形成化石燃料的前体,影响地球历史和气候变迁。
光合作用不仅对植物和生态系统起着重要作用,也对人类的生存和发展具有不
可或缺的意义。
保护环境、保护植物多样性、有效利用光能资源以及研究和开发光合作用机制,都是人类持续发展和生存的关键。
六年级科学光合作用的解释
六年级科学光合作用的解释你好,欢迎阅读本文,今天我们将探讨六年级科学课上学习到的一个重要概念——光合作用。
光合作用是植物生长发育中的关键过程,也是维持地球生态平衡的重要环节。
让我们一起深入了解光合作用的原理和过程。
光合作用的定义光合作用是指植物利用太阳光能将水和二氧化碳转化为能量丰富的有机物质的生化反应过程。
在这个过程中,植物通过叶绿体中的叶绿素等色素吸收光能,从而促使二氧化碳和水在光的作用下合成葡萄糖和氧气。
光合作用的原理光合作用的原理可以概括为以下几个步骤:1.吸收光能:植物叶片中的叶绿素等色素吸收阳光中的光能。
2.水的分解:光合作用开始时,植物将土壤中吸收的水通过根部输送到叶绿体中,水在叶绿体内被分解成氢离子和氧气。
3.二氧化碳的吸收:植物通过叶片上的气孔吸收空气中的二氧化碳。
4.光合反应:在叶绿体内,光合作用发生了一系列的光合反应,将水、二氧化碳和光能转化为葡萄糖和氧气。
5.产生有机物质:新生产的葡萄糖将被植物用作能量和营养物质的来源,维持植物生长发育所需。
6.释放氧气:在光合作用过程中,植物释放出氧气,使空气中的氧气含量得以增加。
光合作用与生态平衡光合作用对地球的生态平衡起着至关重要的作用。
通过光合作用,植物可以将大气中的二氧化碳转化成氧气,释放到空气中,有力地促进了大气中氧气含量的增加。
同时,光合作用也是地球上所有生物链的基础,为生物的生存和生长提供了必要的营养。
光合作用的意义和应用光合作用不仅是维持植物生长发育所需的重要生化过程,也为人类提供了许多实用的应用价值。
光合作用产生的氧气为人类提供呼吸所需的氧气,通过光合作用植物还可以生产出各种有益的有机物质,为人类提供食物、纤维等资源。
结语以上便是关于六年级科学课上学到的光合作用的解释。
通过本文的介绍,希望能够加深大家对光合作用的理解,认识到光合作用在自然界中的重要性,促进我们更好地保护环境,维护地球生态平衡。
感谢阅读!。
什么是光合作用的本质过程
什么是光合作用的本质过程在我们生活的这个奇妙世界里,植物以一种看似神奇却又充满科学奥秘的方式获取能量并制造出生命所需的物质,这一过程就是光合作用。
那么,光合作用的本质过程究竟是什么呢?让我们一同来揭开它神秘的面纱。
要理解光合作用的本质过程,首先得知道光合作用发生的场所——叶绿体。
叶绿体就像是植物细胞内的一座微型工厂,里面有着精心设计的“生产线”和“设备”,为光合作用的进行提供了必要的条件。
光合作用大致可以分为两个阶段:光反应阶段和暗反应阶段。
光反应阶段就像是一场能源收集的行动。
在叶绿体类囊体薄膜上,色素分子就像一群高效的“捕光者”,它们能够捕获阳光中的光能。
其中叶绿素是最为重要的色素,它就像一个绿色的“能量收集器”,将光能吸收进来。
当光能被捕获后,就会引发一系列的化学反应。
水分子在这里被分解,产生氧气和氢离子。
同时,光能被转化为活跃的化学能,形成了 ATP(三磷酸腺苷)和 NADPH(还原型辅酶Ⅱ)。
ATP 被形象地称为细胞内的“能量货币”,而 NADPH 则是一种携带能量和还原力的物质,它们在后续的反应中都将发挥重要作用。
接下来是暗反应阶段,这一阶段的发生场所是叶绿体基质。
如果说光反应阶段是能量的收集,那么暗反应阶段就是物质的合成。
在多种酶的催化作用下,二氧化碳被固定和还原。
首先,二氧化碳与一种叫做五碳化合物的物质结合,形成两个三碳化合物。
然后,利用光反应阶段产生的 ATP 和 NADPH 提供的能量和还原力,三碳化合物经过一系列复杂的反应被还原为糖类等有机物。
同时,五碳化合物得以再生,继续参与二氧化碳的固定,从而形成一个循环。
从整个光合作用的本质过程来看,它其实就是植物将光能转化为化学能,并利用这些化学能将无机物(二氧化碳和水)合成为有机物(如糖类)的过程。
这不仅为植物自身的生长、发育和繁殖提供了物质和能量基础,同时也对整个生态系统产生了深远的影响。
对于地球上几乎所有的生命来说,光合作用都是至关重要的。
高中化学光合作用的化学方程式
一、光合作用的定义与概念光合作用,又称为光能合成作用,是绿色植物、某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)和藻类利用叶绿素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气的生化过程。
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。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段发生在叶绿体的类囊体膜上,水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成。
暗反应阶段发生在叶绿体基质中,CO₂被C₅固定形成C₃,C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物。
二、光合作用的化学方程式光合作用的总反应式可以表示为:6CO₂ + 6H₂O + 光能→C₆H₁₂O₆(葡萄糖)+ 6O₂。
这个方程式展示了光合作用的基本过程,其中二氧化碳和水在光的作用下转化为葡萄糖和氧气。
葡萄糖是植物体内的重要能源物质,而氧气则释放到大气中供生物呼吸使用。
此外,光反应和暗反应的具体方程式如下:光反应阶段:水的光解:2H₂O →4[H] + O₂(在光和叶绿体中的色素的催化下)ATP的合成:ADP + Pi + 光能→ATP(在光、酶和叶绿体中的色素的催化下)暗反应阶段:CO₂的固定:CO₂ + C₅ →2C₃C₃的还原:2C₃ + 4[H] + ATP →(CH₂O)+ C₅ + H₂O三、光合作用的性质与特点依赖光能:光合作用的进行需要光的照射,光能为反应提供了必要的活化能量。
水的利用与氧气的释放:光合作用消耗水并释放氧气,这是地球上氧气的主要来源。
二氧化碳的固定:植物通过光合作用将大气中的二氧化碳固定为有机物,这对于维持地球碳循环至关重要。
产生有机物:光合作用合成的有机物如葡萄糖,是植物和许多生物体的能量来源。
需要叶绿素:叶绿素是光合作用中的关键色素,能够吸收、传递和转换光能。
四、光合作用的规律光照强度的影响:随着光照强度的增加,光合作用速率通常也会增加,但当光照强度超过一定限度时,由于光抑制等原因,光合作用速率可能会下降。
2021届中考生物冲刺复习: 绿色植物的光合作用
物是生态系统中的生产者。 (3)绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的 二氧化碳 ,产生 氧气 持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡,简称 碳-氧 平衡。
,维
考点三 光合作用的影响因素和应用
1. 光合作用的影响因素 (1)光照强度:在一定范围内,光照增强,光合作用随之 增强 ;光照减弱, 光合作用随之 减弱 。但光照增强到一定程度后,光合作用不再增强。夏季中 午,由于 气孔 关闭,影响 二氧化碳 的进入,光合作用反而 减弱 ,因而中午 光照最强的时候,并不是光合作用活动最 旺盛 的时候。
心
考
点 典
图9-8
例 A. a 步骤在黑暗中耗尽叶片中的二氧化碳
B.b 步骤用黑纸从上下两面遮住叶片同一部分
C.d 步骤用碘液染色,叶片遮光部分将变蓝色
D.该实验可以验证线粒体是光合作用的场所
【答案】B
【解析】 a步骤选用的植物在实验前进行了光合作用,里面储存了丰富的有机物
(淀粉),所以黑暗处理的目的是运走或耗尽叶片中的淀粉,这样实验中用碘
2. 光合作用在农业生产中的应用 (1)合理密植,充分利用光照。合理密植指所种植物的植株间距不能过大也 不能过小。过大浪费阳光和土地,过小使叶片相互遮挡影响光合作用。 (2)大棚蔬菜提高产量的措施: ①适当增加光照时间和光照强度。 ②增加二氧化碳供应:通入气肥或施加有机肥。 ③白天保持植物光合作用最适宜温度,提高有机物的合成量。 ④合理密植。
(3)农田作物增加产量的措施: ①施有机肥。 ②合理密植。 ③保证植物体内的含水量:适时灌溉,充足的水分可以保证气孔的张开,从而 提供充足的二氧化碳,也可以保证其他生命活动的进行。
考点一 与光合作用有关的实验和光合作用的实质
例1 如图9-8是用天竺葵验证光合作用的相关实验步骤图,正确的是( )
六年级科学光合作用的解释 (2)
六年级科学:光合作用的解释
在自然界中,光合作用是一种至关重要的生物化学过程。
具体来说,光合作用是植物利用阳光能量将二氧化碳和水转化成为氧气和葡萄糖的过程。
这一过程发生在叶绿体中,其中的叶绿素是起关键作用的色素。
光合作用的过程
光合作用分为光能反应和暗反应两个阶段。
在光能反应中,叶绿体内的叶绿体色素吸收光能,然后将光能转化为化学能,并释放氧气,这是氧气的来源之一。
在暗反应中,植物利用光合成的ATP和NADPH将二氧化碳还原成为葡萄糖,这是植
物生长和维持生命所必需的。
光合作用的意义
光合作用是整个生态系统中最基础的生物化学过程之一,
对地球上的生物多样性和气候稳定具有重要影响。
通过光合作用,植物能够提供氧气供其他生物呼吸,同时利用光合作用产生的能量支持自身生长和维持生命。
此外,光合作用还能够帮助植物吸收二氧化碳,并减少地球上的温室气体,从而在一定程度上缓解气候变化。
在六年级的学生学习中,了解光合作用的基本原理以及其
在自然界中的重要性是极为关键的。
通过深入理解和探究光合作用,学生不仅可以掌握生物学和化学方面的知识,还能够培养对环境保护和生态平衡的意识,从而更好地保护我们共同的家园——地球。
总结
光合作用是植物为了生长和维持生命所进行的生物化学过程,通过光合作用,植物能够利用太阳能将二氧化碳和水转化
为氧气和葡萄糖。
这一过程不仅为地球上的生态系统提供了基础的能量转化,还为人类和其他生物提供了必要的氧气和营养物质。
因此,光合作用对于整个生物界的生存和繁荣都至关重要,我们每个人都应该珍惜并理解这一重要的生物化学过程。
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。
光合作用化学本质
光合作用的本质一、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能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
绿色植物是生物圈中有机物的制造者及生物圈中的碳—氧平衡二、光合作用的过程1、总反应式6CO2+6H2O( 光照、酶、叶绿体)C6H12O6(CH2O)+6O2二氧化碳+水→(光能,叶绿体)有机物(储存能量)+氧气2、光反应和暗反应式光反应2H2O →(光) 4[H]+O2ADP+Pi(光能,酶)→ATP暗反应CO2+C5→(酶)C3 2C3→([H])(CH2O)+C5+H2O(CH2O)表示有机物 C6H12O6为葡萄糖条件: 光和叶绿体是不可缺少的条件,其中光能供给能量,叶绿体提供光合作用的场所。
实质: 光合作用的实质上是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(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
可以概括出两个方面:一方面把简单的无机物转化成复杂的有机物,并且释放出氧气,这是物质的转化过程;另一方面是在把无机物转化成有机物的同时,把光能转变成为储存在有机物中的化学能,这是能量的转化过程。
意义: 光合作用是一切生物生存、繁衍和发展的根本保障。
绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅能满足自身生长、发育和繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源,其产生的氧气是生物圈的氧气的来源。
光合作用的实质是一种能量的转换过程。
光合作用是指绿色植物、藻类或者一些特殊的物质,通过吸收光能,把空气中的二氧化碳和水合成为各种有机物,同时释放氧气的过程。
在绿色植物细胞的叶绿体中,含有一种叫叶绿素的色素。
这种色素能够吸收光线中的能量,并把能量转化为有机物(通常是糖类)化学键中的化学能储存起来,供植物体生理过程的能量需求。
在这个过程中,植物将来自外界的二氧化碳和水合成为糖类碳水化合物,同时将氧气作为废物排放到空气中。
植物的光合作用好处:1、将光能转变成化学能。
绿色植物在同化二氧化碳的过程中,把太阳光能转变为化学能,并蓄积在形成的有机化合物中。
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。
光合作用的机理和生理意义
光合作用的机理和生理意义光合作用是指植物、藻类和一些细菌等通过光能将水和二氧化碳转化为有机物质的过程。
这种过程的本质是化学反应,需要光合色素的参与,可以分为两个阶段:光能转化阶段和化学反应阶段。
其中,光能转化阶段是依靠光合色素吸收光能,将其转化为电能并存储在ATP、NADPH等物质中;化学反应阶段则是利用存储的能量进行碳的固定,最终形成有机物质。
光合色素是参与光合作用的关键物质,其吸收不同波长的光线产生不同色素的颜色。
常见的光合色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素等。
其中,叶绿素a是光合作用过程中最主要的光合色素,因为它吸收的波长范围可以覆盖太阳光谱中的大部分光线。
在光能转化阶段,叶绿素a吸收到光线后会激发出一个电子,将其输送到质膜上的电子传递链中,从而产生膜上的化学反应。
这一过程生成了一系列的高能物质,包括ATP、NADPH等,它们会在下一个阶段中提供能量和电子,参与二氧化碳的固定反应。
化学反应阶段是CO2的固定过程,是利用ATP和NADPH等化学物质参与的。
这一过程中,首先产生的是叶酸和磷酸核糖二磷酸等前体物质,它们会随后参与其他反应,最终生成三磷酸甘油等有机物质。
光合作用在生物学中扮演着非常重要的角色,它为生命提供了基本的有机物质。
此外,光合作用还能够产生氧气,为地球上所有生物提供氧气。
同时,光合作用还可以调节大气中的二氧化碳含量,影响全球气候变化。
到目前为止,仍有很多科学家致力于研究光合作用的机理和生理意义。
例如,许多研究者都在探索如何提高半导体光催化剂的利用效率,从而构建更加高效、绿色的能源产生系统。
此外,一些科学家也在探究光合作用与光感应、生物钟等进化起源相关的话题。
总之,光合作用是一种复杂的化学反应过程,在生命演化和能源产生等方面都扮演着重要的角色。
相信在未来的研究中,人们将对光合作用的机制和生理意义有着更加深入的理解。
光合作用复习题
第四章光合作用一、名词解释光合作用;光合速率;双光增益效应(Emerson反应);原初反应;暗反应;光反应;光合电子传递Z方案;同化力;C4途径和C4植物;光呼吸;光饱和现象;光饱和点;光补偿点;光能利用率;光合色素;反应中心色素分子;天线色素分子;荧光现象;磷光现象;希尔反应;光合磷酸化;C3途径与C3植物;CAM途径与CAM植物;红降现象;量子产额;CO2补偿点;CO2饱和点。
二、填空题(部分题题后有标准答案)1 .绿色植物和光合细菌都能利用光能将合成有机物,它们都属于自养生物。
从广义上讲,所谓光合作用,是指光养生物利用—把—合成有机物的过程。
2 .光合作用本质上是一个氧化还原过程。
其中—是氧化剂,________ 是还原剂,作为CO2还原的氢的供体。
(C02, H 2 O)3.由于ATP和NADPH是光能转化的产物,具有在黑暗中使光合作用将C02转变为有机物的能力,所以被称为“_______________”。
光反应的实质在于产生“_____ ”去推动暗反应的进行,而暗反应的实质在于利用“—”将 _____ 转化为有机碳(CH 2 0)。
(同化力,同化力,同化力,C02)4 •类囊体膜上主要含有四类蛋白复合体,即 ______ 、_______ 、_________ 、禾口_____ 。
由于光合作用的光反应是在类囊体膜上进行的,所以称类囊体膜为________ 膜。
(PSI复合体,PS U复合体,Cytb 6 /f复合体,ATPase复合体,光合)5 •反应中心色素分子是一种特殊性质的_______ 分子,它不仅能捕获光能,还具有光化学活性,能将—能转换成—能。
其余的叶绿素分子和辅助色素分子一起称为___________ 色素或_色素。
(叶绿素a,光,电,聚(集)光,天线)6. PSI中,电子的原初供体是________ ,电子原初受体是。
PS n中,电子的原初供体是_____ ,电子原初受体是。
光合作用指的是什么
光合作用的定义和作用光合作用,广义上是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的生化过程。
简单来说,就是植物利用光合作用将太阳能转化为化学能的过程。
光合作用是地球生态系统中最重要的生物化学过程之一,对维持地球上生命的平衡起着至关重要的作用。
光合作用的基本过程光合作用的基本过程分为光反应阶段和暗反应阶段。
光反应阶段在光反应阶段,植物叶绿体中的叶绿体色素接受太阳光的能量,把光能转化为化学能。
光反应主要包括两个子过程:光解水和光合磷酸化。
•光解水:太阳光能使叶绿体中的水分子发生光解反应,生成氧气和氢离子。
这个过程是光合作用中氧气的来源。
•光合磷酸化:光合磷酸化过程发生在叶绿体的类囊体内,通过光合成ATP和NADPH。
这些能量储存分子将用于后续的暗反应。
暗反应阶段在暗反应阶段中,通过利用在光反应阶段获得的能量和NADPH,植物将二氧化碳还原为葡萄糖等有机化合物。
这个过程并不需要光的直接参与,因此称为“暗反应”。
暗反应中主要的生化途径是卡尔文循环,是植物细胞中最基本的碳固定途径,通过这个途径植物可以从二氧化碳中合成有机物质,满足自身生长发育的需要。
光合作用的生态意义光合作用是地球上大部分生物体生存的基础,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,为其他生物提供能量和养分。
此外,光合作用释放的氧气也维持了地球大气中的氧气含量,确保了生物体呼吸作用的进行。
总的来说,光合作用是地球上生命活动的重要基础,通过将太阳能转化为生物体能量,维持了地球生态系统的平衡和生态环境的稳定。
探索光合作用的原理和机制,有助于我们更好地理解生态系统的运作原理,并为环境保护和可持续发展提供理论基础。
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光合作用的探索历程
年代 1664
科学家
海尔蒙特
结论
水分是植物建造自身的原料 植物可以更新空气 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
1771
1779 1845
普利斯特利
英格豪斯 R.梅耶
1864
1880 1939
萨克斯
恩格尔曼 鲁宾 卡门
绿色叶片光合作用产生淀粉
叶绿体基质
ATP
[H]
CO2
五碳化合物
CO2的 多种酶 固定
C5
糖类
比较光反应、暗反应
条件 场所
光反应阶段 光、色素、酶 暗反应阶段 不需光、酶、[H]、ATP
叶绿体类囊体膜 叶绿体基质中 物质变化 水的光解; ATP CO2的固定; C3的还原 的生成 ATP中活 ATP中活 有机物中稳 能量变化 光能 跃化学能 定化学能 跃化学能
光合作用原理的应用
影响光合作用强度的因素?
光照的长短与强弱;CO2的浓度;光的成分;温 度的高低、必需矿物质元素、水分等。
例:增加光照时间和光照强度,适当提高CO2的浓度(温 室大棚) ,农作物间距合理,选择适当的光源等。
环境因素对光合作用强度的影响及应用?
1.光照强度 ①曲线分析
A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量 可表示此时细胞呼吸的强度。 AB段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强, CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一 部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
②应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施 农家肥等增大CO2浓度,提高光能利用率 3.温度
①曲线分析:温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用 速率。 ②应用:冬天,温室栽培可适当提高温度,温室栽培也可适当降低温度。白 天调到光合作用最适温度,以提高光合作用;晚上适当降低温室温度,以降 低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。
B点:细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即 光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B 点以上时,植物才能正常生长),B点所示光照强度 称为光补偿点。 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。 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。
所需的能量来源不同(光能、化学能)
光合作用总过程:
2H2O
光解
吸收
O2 4[H]
酶
还 原 能
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
思考:[H]中有能]
酶
ATP
(CH2O) + C5
原料和产物的对应关系:
CO
2
C3
H2O CO H 2O
2
C H (CH2O) O
O2
能量的转移途径:
光能 ATP中活跃 的化学能 (CH2O)中稳定 的化学能
下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:
H2O 光 A B C D G F CO2
联系
光反应是暗反应的基础,为暗反应提供[H]和 ATP,暗反应为光反应提供ADP和Pi 。
光能
CO2+H2O
叶绿体
(CH2O)+O2
总结:
光反应
水的光解: H O →2 [H] + 1/2O 2 2
ATP的合成 :
酶
ADP + Pi +
光能
ATP
酶
CO2的固定::CO2 + C5 → 2C3
暗反应
课前复习:
1、绿叶中色素的提取和分离的原理分别是?
2、滤纸条制备的要求及原因?
3、分离色素时滤纸条使用的注意事项? 4、色素分离在滤纸条上的结果从上到下依次是?其中 含量最多的是? 5、光合色素的分布位置?与光合作用有关的酶的分布 场所? 6、光合作用的概念
7、写出有氧呼吸的总反应式、光合作用的反应式
氧由叶绿体释放出来。叶绿体是 光合作用的场所。 光合作用释放的氧来自水。 光合产物中有机物的碳来自CO2
20世纪40代
卡尔文
光合作用的概念、本质
1、光合作用的概念
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 释放出氧气的过程。
光能
CO2+H2O
2、光合作用的实质:
5组 暗反应及表格下面分析部分
点评组: 8组→1组 6组→3组
7组 化能合成作用
4组→5组
2组→7组
光合作用过程
划分依据:反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
有光才能反应 光反应在白天可以进行吗?夜间呢? 暗反应在白天可以进行吗?夜间呢? 有光、无光都能反应
类囊体膜
H2O
酶
[H]
光反应阶段
进入叶绿 体基质, 参与暗反 应
C3 的 还原
三碳化合物 2C3
叶绿体基质
CO2
五碳化合物
CO2的 多种酶 固定
C5
糖类
卡尔文循环
暗反应阶段
条件: [H] 、ATP、酶 酶 CO2的固定:CO2+C5 物质变化 酶 C3的还原: 2C3
ATP [H] 、
场所: 叶绿体的基质中 2C3 (CH2O)
ADP+Pi 糖类
能量变化 ATP中活跃的化学能转变为糖类等 有机物中稳定的化学能 三碳化合物 2C3
化能合成作用
自养生物 光能自养生物
以光为能源,以CO2和H2O(无机物)为原料合成 糖类(有机物),糖类中储存着由光能转换来的能量。 例如绿色植物。
异养生物
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生 命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。
化能合成作用
化能自养生物
利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来 制造有机物。少数的细菌,如硝化细菌。
ATP 供暗反 Pi +ADP 应使用 场所: 叶绿体内的类囊体薄膜上 条件: 光、色素、酶 光能 (还原剂) [H] + O2 水的光解:H2O 物质变化 酶 ADP+Pi +能量(光能) ATP ATP的合成:
能量变化 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
类囊体膜
H2O
酶
[H] Pi +ADP ATP
4.必需元素供应
①曲线分析:在一定浓度范围内,增大必需元素的供应, 可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤 溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。 ②应用:根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料, 可提高农作物产量。
5.水分
①影响:水是光合作用的原料,缺水既可直
接影响光合作用,又会导致叶片气孔关闭, 限制CO2进入叶片,从而间接影响光合作用。 ②应用:根据作物的需水规律合理灌溉
E+Pi H I
J
色素 水 的分解。 O2 ①图中A是______,B 是_______, 它来自于______ 基质 部位,用 [H] ,它被传递到叶绿体的______ ②图中C是_______ 用作还原剂,还原C3 于____________________ 。 色素吸收 ATP,在叶绿体中合成D所需的能量来自的光能 ③图中D是____ ______ C3化合物 糖类 ④图中G________,F 是_____________ C5化合物 是__________,J 光反应 , H为I提供__________ [H]和ATP ⑤图中的H表示_______
2.CO2浓度 ①曲线分析:
图1和图2都表示在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度 的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作 用速率不再增加。 图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓 度,即CO2补偿点;图2中的A′点表示进行光合作用所需 CO2的最低浓度。 图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
叶绿体
(CH2O)+O2
合成有机物,储存能量
学习目标:
1、解释光合作用的光反应、暗反应 过程及相互联系 2、学会分析影响光合作用的因素 3、举例说明光合作用的原理和应用
4、简述化能合成作用
课堂任务:
一、订正预习案答案:AAABD
二、小组合作完成课堂探究(一) 10分钟
( 包括识记)
展示组: 1组 光合作用过程图解 3组 表格中光反应及联系部分