植物生理学光合作用自我整理笔记
七年级上册生物光合作用笔记
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七年级上册生物光合作用笔记
1 什么是光合作用
光合作用是植物在光的作用下,利用富含氧的大气中的二氧化碳完成生物体本身的营养物质的合成过程。
这是植物体获得能量的主要来源,也是植物的主要地位的重要原因之一。
光合作用的形式包括体内的光合作用和体外的光合作用。
2 光合作用的物质基础
光合作用中参与物质来源很多,主要是水,二氧化碳,其他少量矿物质,如磷,钾,钙等,以及叶绿素等物质。
3 光合作用的两个过程
光合作用一般分为光合成过程与光化学分解过程,即由二氧化碳获得水,葡萄糖和氧的综合作用,这是植物细胞利用太阳能合成有机物的过程,又称为光合成。
它涉及天然光源,通过能量转化,对存储有氧化产物做物理化学变化,是植物及植物体合成有机物的过程。
4 光合作用的功能
光合作用最重要的功能就是利用太阳能和气体完成植物营养物质的合成,它把太阳能转化成植物体内的机械能和化学能,转变成植物蛋白质、淀粉和油的有机物,从而满足植物的生长和繁殖的需要。
除此之外,光合作用还可以降低空气温度,产生酸雨反应,增强生物圈
中水的循环,调节气候等,在更大范围内发挥作用,促进环境的平衡和稳定。
5 光合作用的现代应用
光合作用在植物体生理上具有重要的意义,在现代生态研究中也有广泛的应用。
由于气候变暖会对植物的光合作用有影响,因此我们可以利用光合作用来预测气候变化以及气候变暖的影响程度。
另外,在现在的室内观赏植物的养殖技术中,也可以利用光合作用模拟出最适合植物生长的环境,以提高植物的效率。
光合作用知识点总结
![光合作用知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/f3fef5d7e109581b6bd97f19227916888486b9a6.png)
光合作用知识点总结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(如葡萄糖)和氧气的生物化学过程。
在这个过程中,光合系统中的色素(如叶绿素)吸收太阳能,并通过一系列复杂的反应将太阳能转化为可供植物生长和维持生命所需的能量。
光合作用的基本方程式可以表示为:6CO2 + 6H2O + 光能→C6H12O6 + 6O2。
根据这个方程式,我们可以总结光合作用的几个主要知识点。
1. 光合作用的类型:光合作用可以分为两个阶段:光能捕获和光化学反应。
光能捕获阶段发生在叶绿体的色素中,其中光合色素(如叶绿素)吸收光能并转化为化学能。
光化学反应阶段发生在叶绿体的光化学系统中,其中光能被用来将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
2. 光合色素的种类:光合色素是植物中进行光合作用的关键。
最常见的光合色素是叶绿素,它主要吸收蓝色和红色光线,而反射绿色光线,因此给植物和叶子呈现出绿色。
除了叶绿素外,植物还含有其他类型的光合色素,如类胡萝卜素(吸收蓝绿光),叶黄素(吸收蓝光)等。
3. 光合作用的条件:光合作用需要一定的条件来进行。
光合作用最适宜的温度范围通常在20-35摄氏度之间。
此外,光合作用需要光照和二氧化碳供应。
光合作用在较强的光照下效果最好,因为光照提供了足够的能量来驱动反应。
二氧化碳是光合作用的原料之一,植物通过气孔从空气中吸收二氧化碳,并将其转化为有机物。
4. 光合产物的用途:光合作用产生的有机物主要是葡萄糖,这些有机物被植物用来作为能量来源和构建植物细胞的材料。
葡萄糖不仅用于植物自身的生长和发育,还可转化成淀粉、纤维素等形式,储存在植物的根、茎和果实中。
此外,光合作用产生的氧气通过植物的叶子释放到大气中,提供生物圈中其他生物呼吸所需的氧气。
5. 光合作用在生态系统中的重要性:光合作用是地球生态系统中最重要的生化反应之一。
通过光合作用,植物能够将太阳能转化为化学能,为整个食物链的生物提供能量和有机物。
光合作用还能够吸收大量的二氧化碳,起到减缓全球气候变暖的作用。
高中生物必修一光合作用笔记
![高中生物必修一光合作用笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/144b710d59fb770bf78a6529647d27284b73377e.png)
一、光合作用
1. 概念:光合作用是指在生物体内,利用太阳光能,将水分子及二氧化碳分子分解成高能的有机物质(如糖)和氧气的一种物质代谢过程。
2. 作用:光合作用是生物体存在和发展的重要基础,因此被称为生物体的“生命之源”,是植物体内的一种自然反应,也是植物体的重要生命活动,是植物体的“维生素”,是植物体的“呼吸”,是植物体“摄食”的主要途径。
3. 光合作用过程:光合作用分为光反应和呼吸反应,其中光反应是将水分子和二氧化碳分子分解为糖及其他有机物质,而呼吸反应则是将糖等有机物质分解为水和二氧化碳,从而达到光合作用的目的。
二、光合作用的过程
1. 光合反应:光合反应是光合作用的主要过程,是植物体在细胞内利用太阳光能将二氧化碳分子和水分子分解成糖及其他有机物质的过程,是光能转化为化学
能的过程。
2. 呼吸反应:呼吸反应是在生物体内利用氧化糖及其他有机物质产生能量的反应,是光合作用的另一个重要组成部分,呼吸反应是糖类有机物质被氧化分解为水和二氧化碳的过程,是将化学能转化为光能的过程。
下午课上任务准备好七上课本,整理“光合作用”笔记
![下午课上任务准备好七上课本,整理“光合作用”笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/1c4b3b4dbf23482fb4daa58da0116c175f0e1efa.png)
下午课上任务准备好七上课本,整理“光合作用”笔记光合作用(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=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(Photosynthesis)是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(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(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。
而在地球上的碳氫循环,光合作用是必不可少的。
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,叫吸作用(又叫生物氧化)。
呼吸作用,是生物体细胞把有机物氧化分解并产生能量的化学过程,又称为细胞呼吸(Cellular respiration)。
无论是否自养,细胞内完成生命活动所需的能量,都是来自呼吸作用。
真核细胞中,线粒体是与呼吸作用最有关联的胞器,呼吸作用的几个关键性步骤都在其中进行。
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。
绿色植物的光合作用笔记
![绿色植物的光合作用笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/967b02953086bceb19e8b8f67c1cfad6185fe953.png)
绿色植物的光合作用笔记
以下是关于绿色植物光合作用的笔记:
光合作用的定义: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,并释放出氧气的过程。
光合作用的部位:光合作用主要在叶绿体中进行。
光合作用的原料:二氧化碳和水。
光合作用的产物:有机物(主要是淀粉)和氧气。
光合作用的条件:光和叶绿体。
光合作用的过程:
1. 光反应阶段:在光的作用下,叶绿体中的色素吸收光能,将水
光解为氧气和还原氢,并将光能转化为化学能,储存在 ATP 中。
2. 暗反应阶段:在无光的条件下,叶绿体中的酶利用光反应阶段
产生的还原氢和 ATP,将二氧化碳转化为有机物。
光合作用的实质:将无机物(二氧化碳和水)转化为有机物,并
将光能转化为化学能储存在有机物中。
光合作用的意义:
1. 制造有机物:绿色植物通过光合作用制造的有机物,不仅为自身的生长发育提供了营养物质,也为其他生物提供了食物来源。
2. 转化并储存太阳能:光合作用将光能转化为化学能,储存在有机物中,是地球上最重要的能量转化过程之一。
3. 维持大气中的氧气和二氧化碳平衡:光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,维持了地球大气中氧气和二氧化碳的相对平衡,对生物的生存和生态环境的稳定具有重要意义。
光合作用是地球上最重要的生物化学反应之一,为地球上的生物提供了物质和能量来源,维持了生态系统的平衡和稳定。
光合作用知识点归纳总结
![光合作用知识点归纳总结](https://img.taocdn.com/s3/m/daa09b9f0b1c59eef9c7b48f.png)
光合作用相关考点总结知识点一、捕获光能的色素 1、提取和别离叶绿体中的色素(1)原理:叶绿体中的色素能溶解于.叶绿体中的色素在 中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;区3那么慢. _ (2)方法步骤: — — ①提取绿叶中色素:称取菠菜叶 2g 一剪碎置于研钵一放入少许 和 一参加 5mL ______ 』迅速研磨一过滤一收集滤液(试管口用 塞严) ②制备滤纸条:③画滤液细线:④别离色素:滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中,滤液细线不能触及到 ________________________ ,用培养皿盖住小烧杯.(3)结果分析:胡萝卜素 口十黄麦 叶绿素区 叶绿素b无水乙醇的用途是 二氧化硅的作用是;碳酸钙的作用是;滤纸条上的细线要求画得细而直,目的是保证层析后别离的色素带 ;便于观 察分析;别离色素时,层析液不能没及滤液细线的原因是 ; 层析装置要加盖的原因是 ;是否可以用滤纸代替尼龙布过滤 ;叶绿素主要吸收和利用 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 . 1 .结构与功能的关系(1)基粒和类囊体增大了受光面积.(2)类囊体的薄膜上分布着酶和色素,利于光反响的顺利进行. (3)基质中含有与暗反响有关的酶. 2 .色素的分布与作用(1)分布:叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上. (2)作用:色素可吸收、传递光能 3 .影响叶绿素合成的因素(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄.(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成.低温时,叶 绿素分子易被破坏,而使叶子变黄.(3)必需元素:叶绿素中含 N 、Mg 等必需元素,缺乏 Mg 将导致叶绿素无法合成,叶变黄. 光合作用过程中物质和能量的变化光 条件 光、色素、酶反 场所 在类囊体的薄膜上应 物质变化 水的分解:2Ho 三 4[H] + QT ATP 的生成:ADP+ Pi @乜ATP阶 段 能量变化 光能一 ATP 中的活泼化学能 暗 条件 酶、ATR [H](有光、没光都行)反场所叶绿体基质最快(落解度 最慢?溶解度_璜黄色 —黄色 菇碌声黄巽色[H ]相对增加 ATP 相对增加—-上述两种悯质一(CHM))合成量相对减少 转化速度变慢L O 2产生量减少■口光照不变」叱& 龙固定增弼上 由缺乏 在 充足 । — 丕后:仍 止:‘带进i JC 3含量F 降 C5含量上升考点二:与光合作用有关的曲线及分析、光合作用与呼吸作用的联系m 光照强一弱 CO2供给不变IM 足小】1:加进和JO TVUt 上升 1 c\HLt 卜 K 革<工:1 ra< » rr]就 m 龙少(2)光腔弱f 皈 光与应坳孤. C<)2供给不变暗反响□ □增多 ATP 增去()2产生M 增亲<3还此增如CY 坛固定f 乃正幡近彳『(3)光照不变暗反响 减少CX 上供给CX 为固定减弱 G 复原仍正沿进行「门冷I4匚升 __________ (七自认尸I 绛4卜鼻产生量减少(X 裔,it I' 降 C5含量上升12()>量增加(CHz6合成fit 相对 增加『[H ]减少 光巴区斌弱A ATP 减少[H :|相对?咸少A I J >到[又寸祖瓦少[二逑两种物质 转化速度加快 (Q 产生母增加上第j J & JIIri —;过寸也HJ EJ ,田梅力也产设可幅J 寸rij .e Jut if । jjir T但剧话一这番+r 川j 〞寸 n*j( An TQfl ' » O JU \*5 +l lL *间作理种什音反hVJ 就fTr 不Pl I 圻加1m 座,越尺比CMl *1 •一树L 酬 博」* *[加应 阶 段物质变化一一、 ____ 一 酶-CO 的固定:CO + C 5 - 2c 3 酶C 3 的复原:C 3 + [H] ATp (CHO)能量变化 ATP 中的活泼化学能一 (CHO)中的稳定化学能有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中,最典型的就是夏季的一天中如图1所示:1.曲线的各点含义及形成原因分析a点:凌晨3时〜4时,温度降低,呼吸作用减弱, 减少;b点:上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用;bc 段:光合作用小于呼吸作用;c点:上午7时左右,光合作用等于呼吸作用;ce段:光合作用大于呼吸作用;d点:温度过高,局部气孔关闭,出现午休〞现象; e点:下午6时左右,光合作用等于呼吸作用;ef段:光合作用小于呼吸作用;fg段:太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用.2.有关有机物情况的分析(见图2)CO2释放I)COiM样放(1)积累有机物时间段:(2)制造有机物时间段: ce段; bf段; og段;(4) 一天中有机物积累最多的时间点:(5)一昼夜有机物的积累量表示:e点;Sp-SM-SNoCO2含量的变化曲线图(见图3)(1)如果N点低于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增力口;(2)如果N点高于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少; 枳黑有机物制造有凯物消耗有机物闺231厂~......... T■一定旭11“内.JSS hi ।i( h 铉血. 可樨启*令在率.3f年U足i 一运限族4:比门疝卡W不M增加和士岫』卉用」c占当血,瑞"葬:内tx K F内定原,可用用年R9出地口.七时通故1 .帕1〞〕也柝L..马河段I I 九ft作JU达八一阳步伊化卜迸h 白勺./i J密its过箫三叫阿刖白勺河rr inf 版小晌也介;虫中U5. H i ? jlA 幸狭土国也上的“寸,n 犬1西、与福!刑湖AT .四匕适当晔合而码1士古祚耳1实际自喔量、\M A在一启范围内. TT机物的灯生产及?加干物质的斌、胸叶面积的增加而增加. 司过一定限度1)寸,舶u| 1旬枳白勺格力口而诚少适当同苗.合理雨植】适当修纳[或姐征K合速率,只有提升光强或CO浓度.Q点后酶的活性随温度降低而降低,其光合速率也随之降低. 有关光合作用和细胞呼吸中曲线的拓展延伸CO2吸收和释放变化曲线图,吸收K >2的吸收Lh的料放\时间(3)如果N 点等于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变; (4)CO2含量最高点为 c 点,CO2含量最低点为 e 点.4.在相对密闭的环境下,一昼夜 O2含量的变化曲线图 Q (1)如果N 点低于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物 总量减少; (2)如果N 点高于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物 总量增加;(3)如果N 点等于M 点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物 总量不变;(4)02含量最高点为 e 点,02含量最低点为c 点. 考点三:光合作用速率与呼吸作用速率的关系(1)呼吸速率的表示方法:植物置于黑暗环境中,测定实验容器内C02曾加量、02减少量或有机物减少量.(2)净光合速率和真正光合速率 ①净光合速率:常用一定时间内 02释放量、C02吸收量或有机物积累量表示; ②真正光合速率:常用一定时间内 02产生量、C02固定量或有机物产生量表示.(3)光合速率与呼吸速率的关系:①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A 点).②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率. ③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率.特别提醒:本块知识为本专题重中之重,高考题型一般为搭配曲线的信息分析题,搭配数据曲线的实验分析结论题.解答本块题必须具有完善的知识系统、 实验理念、信息分析水平和知识迁移水平.本块水平的培养依赖大家的复习总结, 大量的高考和经典题型练习,老师的合理引导.由于本块曲线较多, 对曲线的分析简单总结一下: 一看纵横坐标(自变量和因变 量),二看起点终点,三看交点转折点(代表的特定含义) 、四看曲线整体走向,五定单一变量(多因子变量时使用).绘制曲线也应注意这几点. 提升农作物产量的常用方法:途径 举措或方法 延长光时 补充光照 增大光合作用面枳 间作、合理密植提升光合作用效率 限制适宜光弓虽、提升 C0浓度(如通风)、合理施肥 提升净光合作用速率维持适当昼夜温差(白天适当升温,晚上适当降温)其ir炎选小。
414植物生理学笔记
![414植物生理学笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/fe275cb3b8f3f90f76c66137ee06eff9aef849dc.png)
414植物生理学笔记一、植物生理学笔记之细胞结构1. 植物细胞啊,就像一个小小的王国呢。
它有细胞壁,这就像是王国的城墙,起着保护的作用。
细胞壁是由纤维素这些东西组成的,可结实啦。
2. 细胞膜呢,那是个很挑剔的门卫。
它决定着什么东西能进细胞,什么东西不能进。
就像只让那些有通行证的分子通过一样。
3. 细胞质就像是这个小王国里的热闹集市,各种细胞器就在这细胞质里活动。
线粒体就像是细胞的发电厂,不停地生产能量,没有它,细胞就没动力啦。
4. 叶绿体啊,这可是植物细胞特有的宝贝。
它是进行光合作用的地方,把阳光、二氧化碳和水变成有机物和氧气,就像一个神奇的小工厂。
二、植物生理学笔记之水分代谢1. 植物吸水就像人喝水一样重要。
植物吸水主要有两种方式,一种是渗透吸水,就像水顺着浓度差从多的地方往少的地方流。
2. 另一种是吸胀吸水,像那些干种子没有液泡的时候,就靠这种方式吸水。
水分在植物体内的运输就像是在管道里流动,通过导管从根部一直运到叶片等地方。
3. 植物还会失水呢,蒸腾作用就是植物失水的主要方式。
叶片上的气孔就像一个个小窗户,水分从这里跑出去。
不过这蒸腾作用也有好处,能促进水分和养分的运输,还能降低叶片温度。
三、植物生理学笔记之矿质营养1. 植物生长需要很多矿质元素,就像人需要各种维生素和矿物质一样。
氮元素是很重要的,它是构成蛋白质的关键成分,缺了氮,植物就会长得又黄又瘦。
2. 磷元素也不可少,它和植物的能量代谢、繁殖等都有关系。
要是缺磷,植物的果实和种子可能就发育不好。
3. 钾元素对植物的抗逆性很有帮助,还能调节气孔开闭等。
不同的矿质元素有不同的作用,而且植物吸收这些矿质元素还需要一定的条件呢。
四、植物生理学笔记之光合作用1. 光合作用可是植物生理学里超级重要的部分。
前面提到叶绿体是进行光合作用的场所,那里面的叶绿素就像是捕捉阳光的小能手。
2. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段就是在光的作用下,产生氧气、ATP和NADPH这些东西。
生物光合知识点总结归纳
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生物光合知识点总结归纳光合作用的化学方程式可以用如下公式表示:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2光合作用同化了光能,将二氧化碳和水转化为有机物质葡萄糖,同时释放出氧气。
光合作用可以分为光反应和光独立反应两个阶段。
光反应发生在叶绿体的类囊体内。
当叶绿体受到光照时,叶绿体内的叶绿体色素可以将光能吸收下来,转化为化学能。
光能被吸收后,激发了叶绿体色素分子中的电子,这些激发态的电子被传递到电子接受体,最终被用来还原NADP+。
同时,光反应还产生了氧气和ATP。
光独立反应发生在叶绿体的基粒体内质膜上的叶绿体基粒体酶中,需要ATP和NADPH作为能量来源。
在这个过程中,植物利用光反应产生的ATP和NADPH,将二氧化碳还原为葡萄糖,完成了光合作用的最终目标。
光合作用的速率受到光照、二氧化碳浓度和温度等多种因素的影响。
在光照强度过强时,植物光合作用速率会受到抑制。
而对于一些植物来说,光合作用的速率还会受到二氧化碳浓度和温度的影响。
因此,合理调节光照、二氧化碳浓度和温度,对于提高植物光合作用效率具有重要意义。
叶绿体是进行光合作用的关键器官。
叶绿体是植物的细胞器,其内部含有多种色素,包括叶绿素、类胡萝卜素等,这些色素可以吸收不同波长的光能,并转化为化学能。
除了叶绿体外,植物的整个叶片都参与了光合作用,其中上皮细胞负责吸收光能和气体交换,而叶肉细胞则是进行光合作用的主要场所。
光合作用的产物主要是葡萄糖和氧气。
葡萄糖是植物的主要营养物质,能够提供植物生长和代谢所需的能量。
而氧气是维持地球生物圈生态平衡的重要物质,植物通过光合作用释放出的氧气,维持了地球上所有生物的呼吸所需。
光合作用的研究不仅有助于解决世界粮食问题、环境污染和能源危机等一系列重大问题,还可以为人类生活提供各种对策和发展方向。
在未来,通过对光合作用的深入研究和应用,将有望实现对光合作用的精细控制,提高光合作用效率,开发新型的光合作用能源,解决能源短缺和环境污染等问题。
光合作用知识点归纳总结
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光合作用知识点归纳总结
光合作用知识点归纳总结
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.光合作用的探究历程
(1)萨克斯的实验
①过程:
②证明:植物光合作用产生了淀粉。
(2)思格尔曼的实验
①过程:在同等条件下,将水绵放在黑暗、局部照光和曝光的条件下进行自身对照实验,观察好氧性细菌的分布。
②证明:氧气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。
(3)鲁宾和卡门的'实验
①方法:同位素标记法。
②过程:利用氧的同位素
分别标记
,在相同的条件下,向一组植物提供
(实验组),向另一组提供
(对照组)进行实验,检测释放的氧气中18O的存在情况。
③证明:光合作用释放的氧气来自水。
(4)卡尔文的实验
①方法:同位素标记法。
②过程:用
供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性。
③证明:CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,即卡尔文循环。
3.光合作用的过程
(1)光合作用的反应式
(2)光合作用的光反应和暗反应过程
(3)光合作用一细胞呼吸的比较。
光合作用的原理和应用笔记
![光合作用的原理和应用笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/622a4829a88271fe910ef12d2af90242a895ab33.png)
光合作用的原理和应用笔记1. 光合作用的原理光合作用是指绿色植物和一些单细胞生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。
其原理主要包括以下几个方面:•光能的吸收:植物中的叶绿素能够吸收太阳光中的能量,并将其转化为化学能;•光合色素的作用:叶绿素是光合作用中起关键作用的色素,它能够吸收光能,并将其传递给其他分子;•光依赖反应:光依赖反应发生在叶绿体的膜上,其中光能被用来产生一种高能化合物——三磷酸腺苷(ATP),同时还产生了还原剂——辅酶NADPH;•光独立反应:光独立反应发生在叶绿体的基质中,其中ATP和NADPH被用来将二氧化碳还原成有机物质。
2. 光合作用的应用光合作用的应用非常广泛,不仅可以帮助植物进行养分合成,还可以为人类社会提供各种实际应用。
以下是光合作用的一些应用场景:2.1 农业生产光合作用是植物生长和发育的基本过程,为农业生产提供了重要的养分来源。
通过调节光照条件和优化植物光合作用的效率,可以提高植物的生长速度和产量。
同时,光合作用还能够提供植物所需的能量,为植物进行养分合成提供能量支持。
2.2 生物燃料光合作用是生物燃料生产的重要途径。
通过利用植物光合作用中产生的有机物质,可以生产出生物柴油、生物乙醇等低碳燃料,从而减少对化石燃料的依赖和减少碳排放。
2.3 环境治理光合作用通过吸收大气中的二氧化碳并释放氧气,可以帮助净化环境空气,减少温室气体的排放,从而应用于环境治理和改善空气质量。
2.4 药物生产光合作用中产生的有机物质可以作为药物的原料。
一些植物中含有丰富的药用成分,通过提取和分离这些化合物,可以生产出一系列药物,如中草药、植物提取物等。
2.5 研究与教育光合作用是生命科学的重要研究领域,对于研究生物能量转化、植物生长和发育等方面具有重要意义。
同时,光合作用也是初级生物学教育的重要内容,通过学习光合作用的原理,可以加深对生态系统和能量转化的理解。
结论光合作用作为一种重要的生物过程,不仅能够为植物提供能量和养分,还在人类社会中有着广泛的应用。
光合作用的原理和应用课文笔记
![光合作用的原理和应用课文笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/0c61cb834128915f804d2b160b4e767f5acf80cc.png)
光合作用的原理和应用课文笔记一、光合作用的原理光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖的生化过程。
它是植物生长和繁殖的基础,也是地球上维持生态系统稳定的关键过程。
1. 光合作用的化学方程式光合作用的化学方程式如下:6CO₂ + 6H₂O + 光能→ C₆H₁₂O₆ + 6O₂化学方程式中,CO₂代表二氧化碳,H₂O代表水,C₆H₁₂O₆代表葡萄糖,O₂代表氧气。
2. 光合作用的阶段光合作用可以分为光依赖反应和光独立反应两个阶段。
(1) 光依赖反应光依赖反应发生在叶绿体的内膜系统中,需要光能的输入。
它的主要过程包括:- 光能的捕获:叶绿素分子吸收光能,激发电子。
- 光化学传递:激发的电子经过一系列传递,最终被还原剂还原。
- 光解水:光化学传递过程中释放出的能量被利用来将水分子分解为氧气和电子供给光化学传递过程继续进行。
(2) 光独立反应光独立反应发生在叶绿体基质中,不需要光能的输入。
它的主要过程包括: -固定二氧化碳:固定反应将空气中的二氧化碳与在光依赖反应中产生的光能和还原剂结合,产生葡萄糖。
- 葡萄糖转化:葡萄糖进一步转化为植物所需的其他有机物,如蛋白质和脂肪。
3. 光合作用的影响因素光合作用的效率受到许多因素的影响,包括光照、温度和二氧化碳浓度等。
(1) 光照光照强度越大,光合作用的速率越快。
植物对光的需求不同,有些植物对强光敏感,而有些植物对弱光适应能力强。
(2) 温度温度对光合作用有直接影响,过高或过低的温度都会抑制光合作用的进行。
不同植物对温度的适应范围也有所不同。
(3) 二氧化碳浓度二氧化碳浓度的提高可以促进光合作用的进行。
然而,在当前的地球大气中,二氧化碳浓度的增加也可能对气候产生影响。
二、光合作用的应用光合作用是一种非常重要的生物化学过程,对于人类和地球生态系统都具有重要意义。
下面是光合作用的一些应用。
1. 植物生长和农作物产量光合作用是促进植物生长和农作物产量的关键过程。
光合作用的原理及应用笔记
![光合作用的原理及应用笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/9d1b1b7282c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b3a6.png)
光合作用的原理及应用笔记1. 光合作用的概述光合作用是指绿色植物和光合细菌等光合生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的能量转换过程。
在光合作用中,光能被光合色素吸收,并通过一系列的光合作用反应转化为化学能,最终生成葡萄糖等有机化合物。
2. 光合作用的原理光合作用的原理主要包括以下几个方面:2.1 光合色素的吸光作用光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素。
叶绿素能够吸收可见光中的红、橙和蓝紫光,反射绿光,因此植物呈现绿色。
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和绿光,反射黄橙色光。
这些光合色素能够吸收光能并转化为激发态的能量。
2.2 光合作用的光化学反应光合作用的光化学反应主要包括光依赖反应和暗反应两个阶段。
•光依赖反应发生在叶绿体的光合体中,需要光能来激发叶绿素中的电子跃迁。
通过光依赖反应,植物能够产生ATP和NADPH等能量载体。
在光依赖反应中,水分子被光能分解产生氧气,并释放出电子。
•暗反应发生在细胞质中,不需要光能直接参与。
根据光合作用的温度,暗反应又可分为C3、C4和CAM途径。
在暗反应中,ATP和NADPH被利用来还原二氧化碳,产生有机化合物。
2.3 光合作用的输出产物光合作用的最终产物是葡萄糖,葡萄糖是植物能量的主要来源。
此外,光合作用还产生氧气,维持地球大气中的氧气含量,并制造了水和二氧化碳的循环。
3. 光合作用的生物学意义及应用3.1 生物学意义光合作用是地球上最重要的能量转换过程之一,对于维持地球生态系统的稳定性至关重要。
•光合作用可以固定大量的二氧化碳并释放氧气,调节地球大气中的氧气和二氧化碳含量,维持了地球大气中的气候。
•光合作用提供了大量的有机物质,为其他生物提供能量来源。
•光合作用的产物营养丰富,是人类食物链的重要组成部分。
3.2 应用领域光合作用的原理和应用在许多领域有着重要的作用。
•农业领域:通过了解光合作用的原理,可以优化农作物的种植条件,增加产量,改善作物品质。
•药物研发:研究光合作用对于人体健康的重要性,可以为药物的研发提供新的思路和方向。
光合作用笔记整理
![光合作用笔记整理](https://img.taocdn.com/s3/m/764aff07b207e87101f69e3143323968011cf4fc.png)
光合作用笔记整理光合作用是植物通过叶绿体中的叶绿素将光能转化为化学能的过程。
以下是对光合作用的笔记整理:1. 光合作用的反应方程:光合作用的反应方程为:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2。
这个方程表示了光合作用的产物和反应物之间的关系。
光合作用利用二氧化碳和水,经过光能的输入,产生葡萄糖和氧气。
2. 光合作用的两个阶段:光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应发生在叶绿体的内膜系统中,主要包括光能的吸收和转化。
光能被捕捉到叶绿素分子上,通过光化学反应将光能转化为电能,并最终转化为化学能以供暗反应使用。
光反应生成的产物是氧气和ATP(三磷酸腺苷)。
暗反应发生在叶绿体的基质中,主要是利用光反应产生的化学能将二氧化碳还原成葡萄糖。
暗反应有多个步骤,最重要的是光合磷酸化和卡尔文循环。
光合磷酸化利用ATP将二氧化碳还原成糖酮磷酸,而卡尔文循环利用ATP和NADPH(尼核苷酸二磷酸核糖)将糖酮磷酸进一步转化为葡萄糖。
3. 光合作用的影响因素:光合作用的速率受到多个因素的影响。
其中最主要的因素是光强度、温度和二氧化碳浓度。
光强度越强,光合作用的速率越快。
然而,光强度过高时,光合作用的速率会达到饱和,不再增加。
温度也对光合作用有影响。
合适的温度可以提高光合作用的速率,但过高或过低的温度会抑制光合作用。
二氧化碳浓度是光合作用的限制因素之一。
足够的二氧化碳浓度可以提高光合作用的速率,而缺乏二氧化碳会限制光合作用的进行。
4. 光合作用的意义:光合作用是地球上生物圈中最重要的能量转换过程之一。
通过光合作用,植物将太阳能转化为化学能,为自身提供能量和有机物质。
光合作用也产生了氧气。
氧气是地球上所有生物所需要的气体之一,对维持地球生物圈的氧气浓度和呼吸生物的生存至关重要。
另外,光合作用还能够吸收和固定二氧化碳,帮助调节大气中的气候变化。
综上所述,光合作用是植物利用光能转化为化学能的过程,对维持地球上生物圈的稳定和气候变化具有重要意义。
光合作用知识点归纳总结
![光合作用知识点归纳总结](https://img.taocdn.com/s3/m/ef86d1c2bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8c4.png)
光合作用知识点归纳总结光合作用是植物体内进行的一系列化学反应,将光能转化为化学能,将二氧化碳和水转化为有机物质。
以下是光合作用的知识点的归纳总结。
1.光合作用的定义:光合作用是植物体内利用光能将无机物转化为有机物的过程。
它是能量的转换过程,通过光能的吸收和利用,将二氧化碳和水合成为有机物质,同时释放出氧气。
2.光合作用的反应方程式:光合作用的整体反应方程式为六氧化碳加上十二水生成六氧化糖和六氧化碳。
简化反应方程式为:6CO2+6H2O+光能→C6H12O6+6O23.光合作用的反应环境:光合作用主要发生在植物体内叶绿体中。
叶绿体是光合作用的主要场所,其中的叶绿素是吸收光能的主要色素。
4.光合作用的两个阶段:光合作用可以分为光能转化阶段和化学能转化阶段。
光能转化阶段发生在叶绿体的光依赖反应中,利用光能将水分解为氧气和电子供应给化学能转化阶段。
化学能转化阶段发生在叶绿体的暗反应中,利用电子和能量来合成有机物质。
5.光能转化阶段的过程:光能转化阶段包括光合色素的吸收和电子传递的两个过程。
光合色素(叶绿素)吸收光能之后,激发电子跃迁到较高能级,形成光合色素阳离子。
光合色素阳离子释放出电子,经过一系列电子传递过程,最后供给化学能转化阶段。
6.化学能转化阶段的过程:化学能转化阶段主要发生在叶绿体的光独立反应中,其中的核酸和蛋白质参与其中。
该过程包括碳同化和光反应两个过程。
碳同化是将二氧化碳固定为有机化合物,最终形成六碳糖。
光反应则是利用供给电子和能量,在醣类和脂类的合成过程中释放出二氧化碳和水。
7.光合作用的调节:光合作用受到光强、温度和二氧化碳浓度等环境因素的调节。
光强越强,光合作用速率越快,温度也会影响光合作用速率,适宜的温度有利于酶的活性。
另外,较高的二氧化碳浓度也会促进光合作用速率的增加。
9.影响光合作用的因素:光照、温度、水分等环境因素对光合作用有着重要的影响。
光合作用的速率随着光照的增加而增加,在适宜的范围内提高温度可以增强光合作用,但过高的温度会导致光合作用速率下降。
光合作用笔记
![光合作用笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/5e3ee04bbe23482fb4da4cf2.png)
小结:1、光反应是暗反应的前提: 光反应为暗反应提供[H] 、ATP 2、暗反应为光反应提供ADP 、Pi 光 3、若光合作用产物为葡萄糖时,总反应式为 6CO2+12H20 叶绿体 固定 还原 4、光合作用中碳原子的转移途径是:CO2 C3
C6H12O6+6H2O+6O2
(CH2O) 5、光合作用过程能量转换途径是:光能 ATP中活跃的化学能 (CH2O)中稳定的化学能 6、[H] 、ATP在叶绿体中转移方向:叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 ADP 、Pi在叶绿体中转移方向:叶绿体基质 叶绿体类囊体薄膜 (规律:从产生部位转移到作用部位) 7、不需要酶催化的过程:色素吸收光能、水的光解 8、突然停止光照, ATP ↓ C3↑ C5 ↓ 突然停止CO2供应,ATP ↑ C3 ↓
9、影响光合作用的内在因素:色素的含量,C5的含量,酶的浓度 AB段:在一定光照强度范围内,随着光照强度增强,光合作用强度增强 B 10、晴朗夏季,植物光合作用曲线: C点:温度高、光照强,蒸腾作用旺盛,导致气孔关闭,CO2浓度下降, D 有机物生成量减少。(主要因为暗反应受影响) DE 段:光照强度减弱,光合作用强度减弱。(主要因为光反应受影响) C E点及以后:属于晚上,植物只进行呼吸作用 A 6
小结:1、光反应是暗反应的前提: 光反应为暗反应提供[H] 、ATP 2、暗反应为光反应提供ADP 、Pi 光 3、若光合作用产物为葡萄糖时,总反应式为 6CO2+12H20 叶绿体 固定 还原 4、光合作用中碳原子的转移途径是:CO2 C3
C6H12O6+6H2O+6O2
(CH2O) 5、光合作用过程能量转换途径是:光能 ATP中活跃的化学能 (CH2O)中稳定的化学能 6、[H] 、ATP在叶绿体中转移方向:叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质 ADP 、Pi在叶绿体中转移方向:叶绿体基质 叶绿体类囊体薄膜 (规律:从产生部位转移到作用部位) 7、不需要酶催化的过程:色素吸收光能、水的光解 8、突然停止光照, ATP ↓ C3↑ C5 ↓ 突然停止CO2供应,ATP ↑ C3 ↓
生物笔记知识点总结
![生物笔记知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/4a10234178563c1ec5da50e2524de518964bd3a6.png)
生物笔记知识点总结一、植物生理学1. 光合作用光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物的过程,其反应式为:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2。
光合作用分为光依赖期和光独立期。
2. 呼吸作用植物的呼吸作用是将有机物氧化分解为二氧化碳和水,释放出能量。
呼吸作用包括线粒体呼吸和植物体内部的细胞呼吸。
3. 植物激素植物激素包括生长素、赤霉素、脱落酸、生长素、乙烯等,它们在植物的生长、发育、开花、结果等方面发挥重要作用。
4. 营养生长植物的营养生长包括光合作用、呼吸作用、合成物质和代谢等过程,这些过程受到植物体内外环境的影响。
5. 植物的水分平衡植物通过根、茎、叶等部位的水分调节机制,保持水分平衡,包括根压、蒸腾和渗透压等过程。
6. 植物的适应性植物在不同环境条件下,表现出不同的适应性,例如耐寒性、耐旱性、耐盐碱性等。
二、动物生理学1. 消化系统消化系统包括口腔、食道、胃、肠道和消化腺等器官,完成食物的摄取、消化、吸收和排泄等功能。
2. 呼吸系统呼吸系统包括气管、支气管、肺等器官,完成氧气的吸入和二氧化碳的排出。
3. 循环系统循环系统包括心脏、血管和血液等,完成血液的输送和物质的交换。
神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统,完成信息的传递和调控。
5. 内分泌系统内分泌系统包括内分泌腺和激素等,完成体内环境的稳定和生理功能的调节。
6. 生殖系统生殖系统包括生殖器官和生殖细胞,完成生殖的过程。
三、生物进化论1. 进化的证据进化的证据包括化石记录、生物地理学、生物生物化学、胚胎发育等。
2. 进化的机制进化的机制包括自然选择、基因漂变、基因流和突变等。
3. 进化的影响进化对物种的适应性、多样性和演化等方面产生重要影响。
四、生物分类学1. 分类的原则分类学的原则包括形态学、生态学、生理学、生态地理学等。
2. 分类的系统分类系统包括属、种和亚种等级别的分类。
3. 分类的方法分类方法包括形态学、解剖学、生态学、分子生物学等。
光合作用原理的应用的笔记
![光合作用原理的应用的笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/586bcf261fd9ad51f01dc281e53a580216fc50cc.png)
光合作用原理的应用的笔记1. 光合作用的定义和基本原理•光合作用是指光照条件下绿色植物通过吸收光能,将二氧化碳和水转化为有机物质,并释放出氧气的过程。
•光合作用的基本原理是利用叶绿素等光合色素吸收光能并转化为化学能,经过一系列化学反应将二氧化碳还原成有机物质。
2. 光合作用在生态系统中的应用•光合作用是维持地球生态系统的重要过程,通过光合作用,植物能够将大量的二氧化碳转化为氧气,供其他生物呼吸使用。
•光合作用还能够固定大量的碳,将二氧化碳转化为有机物质,可以减少大气中的温室气体,对缓解全球气候变暖具有重要意义。
3. 光合作用在农业中的应用•光合作用是农业生产中的重要过程,通过光合作用,植物能够合成养分,促进植物的生长和发育。
•农业生产中常使用化肥来提供植物所需的养分,但过量使用化肥会对环境造成污染。
因此,在农业生产中,通过合理利用光合作用过程,可以减少对化肥的依赖,降低对环境的影响。
4. 光合作用在能源领域中的应用•光合作用是太阳能光能转化为化学能的主要途径,因此在能源领域有重要的应用价值。
•利用光合作用原理,科学家研究出了太阳能电池,能够将太阳光转化为电能,用于供电和储能。
5. 光合作用在医学和生物技术领域的应用•在医学领域,光合作用原理被应用于光动力疗法。
光动力疗法通过使用光敏剂和特定波长的光照射,使肿瘤细胞受到损伤,并实现治疗作用。
•在生物技术领域,利用光合作用原理,科学家研究出了基因编辑技术CRISPR-Cas9,通过改变植物的基因组,提高植物的抗逆性和产量。
6. 结语光合作用是绿色植物进行能量转化和物质合成的基本过程,不仅在生态系统中起着重要的作用,还被广泛应用于农业、能源、医学和生物技术等领域。
随着科技的不断发展,对光合作用的研究将为人类创造更多的应用价值,并推动各个领域的发展。
生物必修ⅰ笔记-光合作用要点
![生物必修ⅰ笔记-光合作用要点](https://img.taocdn.com/s3/m/c64c602910661ed9ad51f387.png)
生物笔记光合作用一、叶绿体色素的提取和分离(材料:菠菜的绿叶)1.提取叶绿体的色素的原理:叶绿体色素易溶于有机溶剂(无水乙醇,丙酮),不溶于水。
2.二氧化硅:使研磨充分3.碳酸钙:防止研磨中色素(酯类)被破坏(液泡中有有机酸会使色素水解)4.叶绿体色素分离的原理:四种色素在层析液中的溶解度不同,从而色素在滤纸上扩散速度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
5.分离色素的方法:(纸)层析法6.分离结果1,收集到滤纸绿色过浅的原因:(1)未加石英砂,研磨不充分(2)使用放置数天的菠菜叶(3)未加入碳酸钙,色素被破坏(4)一次加入大量的无水乙醇,浓度太低(正确操作:分多次,每次加入少量无水乙醇)(5)研磨不充分,色素未能充分提取出来2,叶绿体色素的功能:吸收,传递(4种色素),转化光能(只有少量的叶绿素a把光能转为电)3,影响叶绿素合成的因素:光照,温度,矿物元素(Mg)4,植物叶片颜色的变化植物叶片呈现的颜色是叶片中各种色素的综合表现,主要是绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素之间的比例决定的。
绿色(叶绿素比类胡萝卜素含量多)黄色(叶绿素分解减少,类胡萝卜素多)红叶(液泡中的花青素决定)二、探究历程1、普利斯特利的实验密封玻璃罩+绿色植物+蜡烛——不易熄灭+小鼠——不易死亡(1)缺少空白对照(不放绿色植物)(2)没有认识到光在植物更新空气中的作用结论:绿色植物可以将空气更新。
(限于当时的科学水平限制,没有明确植物更新气体的成分)2、萨克斯的实验黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光碘蒸气变蓝一半遮光碘蒸气不变蓝在加碘蒸气之前加热酒精对叶片脱绿,使细胞膜,叶绿体膜破坏,另色素溶解在酒精中。
(1)设置了自身对照,自变量为照光和遮光(2)实验关键是饥饿处理(3)本实验证明光合作用的产物是淀粉,还证明了光是光合作用的必要条件。
3、恩格尔曼的实验(1)实验材料:水绵(叶绿体呈带状,易观察)好氧细菌自身对照(光照和黑暗)结论:光合作用的场所是叶绿体,光合作用主要吸收红光和蓝紫光,4、鲁宾和卡门的实验(同位素标记法)H218O+CO2→植物→18O2H2O+C18O2→植物→O2①设置了对照实验,自变量是标记物(H2O和CO2),因变量是O2的放射性结论:光合作用释放的氧气来自水5 、卡尔文(同位素标记法)(用小球藻)14CO2→14C3→(14CH2O)(卡尔文循环)结论:CO2中的碳转化为有机物中的碳三.光合作用的过程(类囊体薄膜)(叶绿体基质)光反应H2O光2[H]+1/2O2 (水的光解)物质转化ADP+Pi+能量酶ATP (ATP的合成)暗反应CO2+C5 酶2C3 (CO2的固定)物质转化2C3+[H] 酶C5+(CH2O) (C3的还原)ATP能量转化:光能→转化为ATP(和NADPH)中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能联系:光反应为暗反应提供[H]和ATP暗反应为光反应提供ADP和Pi2.光合作用的反应式CO2+H2O 光能(CH2O)+O2\叶绿体O C6H12O6+6O2+6H)3.光照与CO2 浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP、ADP、(C H2O)含量的影响。
光合作用原理的应用笔记
![光合作用原理的应用笔记](https://img.taocdn.com/s3/m/27ee0728a55177232f60ddccda38376bae1fe057.png)
光合作用原理的应用笔记1. 简介光合作用是生物界最重要的生化过程之一,它提供了地球上绝大部分生物的能量来源。
本文将介绍光合作用的基本原理,并探讨其在实际应用中的意义。
2. 光合作用的基本原理光合作用是绿色植物和一些细菌以及藻类利用光能将二氧化碳和水转化成有机物和氧气的过程。
其基本方程式如下所示:光能+ 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2光合作用主要发生在植物的叶绿体中,其中的叶绿素是光合作用的关键。
光合作用分为光反应和暗反应两个阶段:2.1 光反应光反应发生在光合体系中的光合色素分子(叶绿素和辅助色素)吸收到光能后,激发出电子。
这些电子通过电子传递链传递,最终被用来将二氧化碳还原成有机物。
2.2 暗反应暗反应发生在光反应的产物ATP和NADPH的作用下,将二氧化碳还原成有机物。
这一过程中,循环进行的是Calvin循环。
3. 光合作用的应用光合作用不仅仅是生态系统中重要的能量来源,还有一些实际应用,以下是几个光合作用应用的例子:3.1 农业生产光合作用是农业生产中最重要的过程之一。
农作物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,为人类的粮食生产提供了充足的能量来源。
3.2 能源生产利用光合作用产生的有机物,可以用于生产生物质燃料,如生物乙醇和生物柴油。
这些燃料是可再生能源的一种,对环境友好,并且可以替代传统石油燃料。
3.3 污水处理光合作用也可以用于污水处理。
通过植物的光合作用,水中的有机物和氮磷等污染物质可以被植物吸收,从而达到净化水体的目的。
3.4 空气净化光合作用中产生的氧气可以净化空气中的二氧化碳,提高空气质量。
因此,在城市环境中种植植物,可以减少空气中的污染物浓度。
3.5 药物研发光合作用中的一些分子,如叶绿素和类黄酮等,具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性。
因此,利用这些分子开发药物,成为新药研发的一个研究方向。
4. 结论光合作用是生物界最为重要的生化过程之一,其在生态系统的能量流动中起着关键作用。
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荧光现象叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色的现象
光合作用单位:在饱和光照之后,同化一分子CO2或释放一分子O2所需要的叶绿素分子数目。
(这个概念是在1932年Emerson提出来的
光合作用单位 = 聚光色素系统 + 作用中心
Emerson双光增益效应:用红光(<680nm)和远红光(>680nm)同时照射时,光合速率高于2种光单独照射时光合速率之和。
光合链是类囊体膜上由两个光系统(PSⅠ和PSⅡ)和若干电子传递体,按一定的氧化还原电位依次排列而成的体系。
光下叶绿体在光合电子传递的同时,使ADP和Pi形成ATP的过程称为光合磷酸化。
以形成的ATP和NADPH作为能量,将CO2同化为碳水化合物的过程。
光呼吸是指高等植物的绿色细胞只有在光下吸收O2放出CO2的过程。
光合速率 (μmolCO2 ( O2 ) /m2·s):每小时每平方分米叶面积吸收CO2的毫克数。
光补偿点:CO2吸收量等于CO2释放量时的光照强度。
光饱和点:光合速率随光照强度的增加而递增,当光合速率达到恒定、不再增加时的光强。
CO2补偿点:净光合率等于0时的环境CO2浓度
CO2饱和点:再增加CO2浓度,光合速率不再增加,这时的环境CO2浓度
午休现象光合作用在中午降低的现象
光合色素:
叶绿素:Chl a, b, c, d (a:b;叶:类—3:1) 四个吡咯环,中间Mg Chl b: 环II上甲基被醛基代
类胡萝卜素(Carotenoids): 胡萝卜素 & 叶黄素(1:2)
藻胆素( Phycocobilins) 藻类光合色素
光合色素光学特性
Chl*释放能量的方式:
★处于第二单线态的Chl*以热的形式释放部分能量;
★处于第一单线态的Chl*以3种形式释放能量。
释放能量回到基态;发出荧光回到基态以诱导共振的方式将能量传递给另一个chl分子光合作用
光能的吸收、传递和转换为电能:
原初反应,产生电子;
电能转变为活跃的化学能(ATP & NADPH):
e传递和光合磷酸化,产生ATP和NADPH
活跃的化学能转变为稳定的化学能:
CO2的同化,形成碳水化合物。
原初过程分为四个连续过程:
1、光能的吸收和色素分子激发能的形成
2、天线色素分子之间电子激发能的传递
3、作用中心对电子激发能的捕获
4、电荷分离。
即电子由供体传递给受体。
这就是最初的光化学反应。
光合电子传递
在“Z”链的起点,H2O是最终的电子供体;在“Z”链的终点,NADP+是电子的最终受体。
电子传递链的5大组成部分:
1、 PS II:接受光能、传递电子、氧化H2O;
2、质体醌 (PQ): H+穿梭、传递电子;
3、细胞色素 (Cytochrome):传递电子;
4、质体蓝素 (PC):传递电子;
5、PS I:接受光能、传递电子、还原NADP+
光合磷酸化
(1)非环式光合电子传递和非环式光合磷酸化。
涉及两个光系统。
产生O2, NADPH和ATP,占总电子传递的70%以上
光合磷酸化的机理
在非循环PSP中,磷酸化作用是伴随着光能引起一系列电子传递过程而产生的。
在磷酸化时,强光下的电子传递速度加快。
所以一般认为,光合磷酸化是和电子传递相偶联的。
(2) 环式光合电子传递和环式光合磷酸化。
只涉及PSI,能产生ATP, ATP的补充形式。
占总电子传递的30%左右。
碳同化6 CO2、 18ATP 、12NADPH、12H2O 形成一分子ATP
卡尔文循环 C3 C4植物的C3途径发生在维管束鞘细胞
•6CO2 + 6RuBP → 12PGA → 12DPGA
关键酶(限速酶): RuBP羧化酶
受光调节的酶RuBPcase、EBPcase、SBPcase、G3PDH、RU5P kinase
1、羧化阶段
2、还原阶段
3、更新阶段
C3植物固定1分子CO2实际上消耗3分子ATP和2分子NADPH
C4途径多为禾本科杂草,农作物中只有玉米、高粱、甘蔗、黍与粟等数种
PEP+CO2- →OAA
景天酸代谢途径
植物含酸量白天<晚上,碳水化合物白天>晚上,气孔白天大部分关闭,晚上开放
C4与CAM植物的比较
相同点:均有2次固定CO2的过程 PEP的羧化只起临时固定或浓缩CO2的作用,最终同化CO2均通过Calvin途径。
不同点:C-4植物:CO2的2次固定在空间上被隔开;即在同一时间,不同的细胞进行。
CAM植物: CO2的2次固定在时间上被隔开;即在同一细胞,不同的时间进行。
具有极高的节水效率。
为什么说C4植物比C3植物具有较高的光合效率
从结状构上看:
C4植物维管束鞘细胞发达,排列成花环状,内含大的叶绿体,叶绿体内无基粒
或有未发育好的基粒,维管束鞘外叶肉细胞排列紧密,叶绿体小,有基粒,维管
束鞘与叶肉细胞间有丰富的胞间连丝连接。
C3植物维管束鞘细胞不发达,不排成花环状,内无叶绿体或叶绿体很小,维管
束鞘外叶肉细胞排列松散,内有叶绿体,二者之间胞间连丝少
从生理上看:
C4植物PEPCase对CO2的亲合力高
C4植物CO2补偿点低
C4植物比C3植物光呼吸低
由于叶肉细胞中的PEPCase对CO2的高亲合力,使CO2暂时固定,然后运输到
维管束鞘中释放,提高了輎细胞的CO2/O2比,使其中RuBPCase易于朝羧化方
向进行。
C4作用光呼吸在维管束鞘细胞中进行,一旦有少量CO2放出,即可被周围排列
紧密的叶肉细胞俘获,被高亲合力的PEPCase固定,重新运往鞘细胞。
在维管束鞘细胞中的基粒缺乏PSII,因此不能产生氧,使光呼吸不易进行。
因
此,C4植物又称为低光呼吸植物。
C4植物耐高光强,耐高温,耐干旱。
C4植物耐高氧
C4植物光合产物运输快
光呼吸
依次涉及到叶绿体、过氧化物体和线粒体三种细胞器
光合产物
蔗糖在细胞质中合成,而淀粉在叶绿体中合成。
磷酸丙糖(叶绿体)皮pi充足输出形成蔗糖,缺乏,形成淀粉
一、外界条件对光合速率的影响
光(光照强度;光质) CO2 温度水 O2 矿质营养
二、内部因素对光合速率的影响
种和品种,叶龄和叶位等的差异
(1)光能的吸收、传递和转化能力①光合色素的含量,尤其是叶绿素总量及叶绿素a/b的比值。
②叶绿体片层结构的发达与否。
(2) CO2固定途径 C4大于C3大于CAM植物。
(3)电子传递和光合磷酸化活力(4)固定CO2有关酶的活力— Rubisco(5)光合产物供求关系
开花结实(块根、块茎、膨大) —叶片光合速率提高。