光反应暗反应光合作用
光合作用暗反应和光反应
光合作用暗反应和光反应
之间的分布
光合作用分为暗反应和光反应两种过程;暗反应是在暗环境下进行的,主要是通过利用二氧化碳,水和水溶性营养物质,转化为半水杨醇,
而没有直接吸收光热能。
而光反应指的是需要光热能的环节,这种光
能被上游的反应中的氯离子聚合物所吸收,再经过暗反应的复杂化学
反应过程,形成最终产物。
两种过程在植物光合作用和生物体系中非
常衔接,各自细胞中多发生着,并有所互相依赖。
普通植物一般在昼
夜期间光合作用各自都有,暗反应在白天也可以发生,只不过强度不
太大,占整个光合过程的比例很小,而光反应则在昼夜期间均发生,
但是在白天的强度要高的多,所占比例也大很多。
光合作用的过程
光合作用的过程光合作用是植物、藻类和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
这一过程是地球上生物体得以生存的重要能量转化过程之一。
下面将详细介绍光合作用的过程。
光合作用的基本原理在光合作用中,光合生物利用叶绿素等色素吸收光能,把光能转化为化学能,从而完成有机物的合成。
整个光合作用主要可分为两个阶段:光反应和暗反应。
光反应光反应发生在叶绿体的基板上,其主要作用是把光能转化为化学物质能,产生氧气。
当叶绿体中的叶绿体色素分子受到光激发后,会释放电子。
这些被激发的电子通过一系列的电子传递过程被输送到反应中心,最终产生ATP和NADPH。
暗反应暗反应是在光照下和不受制于光照因素时进行的,其主要作用是利用上述光反应产生的ATP和NADPH,将二氧化碳还原成有机化合物,最终合成葡萄糖。
暗反应中最关键的环节是卡尔文循环,包括碳的固定、还原和再生三个步骤。
光合作用的影响因素光合作用的进行受到多种因素的影响,其中最主要的包括光强、温度和二氧化碳浓度。
•光强:高光强下,光合作用速率增加,但当光强过强时,会导致叶绿体受损;低光强下,光合作用速率下降。
•温度:适宜的温度能够促进酶的活性,提高光合作用效率,但过高或过低的温度会抑制光合作用的进行。
•二氧化碳浓度:较高的二氧化碳浓度有利于光合作用的进行,但在某些情况下也会受到其他因素的影响。
光合作用的意义光合作用作为生物体获得能量的关键过程,具有重要的意义:•氧气的释放:光合作用是氧气的主要来源,维持了地球上生物体的呼吸。
•有机物的合成:光合作用是植物等生物体合成有机物的主要途径,为生物体提供了营养。
综上所述,光合作用是一个复杂而精密的生物过程,为地球上生命提供了不可或缺的能量和物质基础,其理解和研究对于生物学和生态学的发展具有重要意义。
光合作用光反应和暗反应的区别和联系
光合作用光反应和暗反应的区别和联系
光合作用是植物和其他自然有机物体获得能量的一种物理和化
学过程。
光合作用分为光反应和暗反应两个部分。
这两种反应不仅有一定的区别,而且又在某些方面有着密切的联系。
首先,让我们来谈谈光反应和暗反应之间的区别。
光反应是一种以光作为能量来源的过程,主要是将太阳的辐射能量转化为生物体活动所必需的化学能量,这种过程的主要物质是水和二氧化碳,产物是糖和氧气。
而暗反应是以糖分解为能量来源的过程,它把糖分解为游离能量,原料是糖,同时也可以利用来自其他有机物质的氮,而产物则是一氧化碳和水分子。
暗反应可以在无光照条件下进行,其过程要比光反应慢得多,这也是它们之间的一个重要区别。
其次,让我们来看一下光反应和暗反应之间的联系。
首先,两者都是维持植物的生存所必需的,因为它们提供了植物的生命保持活力的重要物质,尤其是光反应得到的氧气,能支持植物的草原耐旱生存能力。
另外,光反应和暗反应之间也存在着反馈作用,也就是说,前者产生的糖在后者之中消耗掉,而后者产生的氧气会回到前者之中,从而让整个过程可以正常地运行下去。
最后,两者的过程也具有一定的共性,比如它们都需要水作为原料,以及都需要酶的作用来实现物质和能量的兑换。
总之,光反应和暗反应之间有不少的区别,但同时它们又有着密切的联系,是维持植物的生命和活力的重要过程。
因此,人们不仅要深入了解这两者之间的区别,而且也要更全面地认识它们之间的联系,
以便于在科学研究和利用这两种反应的基础上为未来的生而行提供更多的保障。
光合作用光反应与暗反应的过程_理论说明
光合作用光反应与暗反应的过程理论说明1. 引言1.1 概述光合作用是一种生物体利用光能将无机物转化为有机物的重要代谢过程。
它在地球上的生命系统中具有至关重要的地位,不仅为大多数生物提供了能量和有机物质的来源,还维持着地球上氧气和二氧化碳的平衡。
光合作用主要分为两个阶段:光反应和暗反应。
光反应发生在叶绿体的脊状体内,依赖于阳光的能量来进行。
它通过捕获和转化太阳光能,产生能量富集的分子(如ATP)和还原剂(如NADPH)。
而暗反应则发生在叶绿体基质中,不依赖于阳光直接参与,而是依赖于前一阶段产生的ATP和NADPH来完成。
本文将详细讨论光合作用中这两个相互关联且协同完成的过程:光反应和暗反应。
我们将重点描述其中涉及的关键步骤、相关酶以及能量转换与调节机制等内容。
1.2 文章结构本文共分为五个部分:引言、光合作用光反应、光合作用暗反应、过程中的能量转换与调节机制以及结论。
每个部分都将详细介绍相关的内容,并进行理论和实践方面的说明。
在光合作用光反应部分,我们将探讨光能的捕获和转化机制,以及光合色素在其中起到的作用。
此外,我们还将介绍光化学反应的步骤和相关酶的功能。
在光合作用暗反应部分,我们将详细描述ATP和NADPH在过程中的生成与使用情况,并介绍整个暗反应过程中涉及到的关键酶。
同时,我们也将探讨光合作用暗反应对有机物质合成的重要性。
在过程中的能量转换与调节机制部分,我们将阐述ATP和NADPH在光合作用中如何进行能量转换,并讨论非光化学淬灭机制对能量损失进行调节和利用。
此外,我们还将研究影响光合作用速率的调控因子。
最后,在结论部分,我们将总结文章中所讨论的内容,并展望未来关于光合作用研究方面可能进行的发展和突破。
1.3 目的本文的目的在于全面系统地介绍光合作用过程中光反应和暗反应的原理和机制。
通过深入解析光合作用的各个环节,我们将更好地理解光能如何转化为有机物和能量,并揭示其中涉及到的关键酶、调控因子以及能量转换的路径等内容。
光合作用光反应与暗反应方程式
光合作用光反应与暗反应方程式第一篇嗨,亲爱的小伙伴们!今天咱们来聊聊神奇的光合作用中的光反应和暗反应方程式。
光反应这部分呀,就像是一场超级炫酷的能量派对!方程式写出来是这样的:2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂哇哦,这意味着水在光的作用下分解啦,产生了氢离子、电子和氧气。
就好像水被施了魔法,一下子变出了这么多东西。
光能还把 ADP 和 Pi 变成了厉害的 ATP 呢,方程式是:ADP + Pi + 光能→ ATP这就像是给细胞攒了好多能量小金库,为后面的反应做好准备。
再来说说暗反应,这可是个细致的活儿。
CO₂ + C₅ → 2C₃这一步,二氧化碳和五碳化合物手拉手,变成了两个三碳化合物。
然后呢,2C₃ + [H] + ATP → (CH₂O) + C₅ + ADP + Pi三碳化合物在氢和能量的帮助下,变成了有机物,同时五碳化合物又回来了,准备迎接下一轮反应。
怎么样,是不是觉得光合作用超神奇?光反应和暗反应配合得简直天衣无缝,为植物们制造出了生存所需的物质。
咱们可得好好感谢大自然的这份神奇魔法呀!第二篇嘿,朋友们!今天咱们深入探索一下光合作用里光反应与暗反应的方程式。
先瞧瞧光反应,那简直是光带来的奇迹!水在光照下可激动了,分解成氢离子、电子和氧气,方程式是2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂。
你能想象到水这么活跃地变化吗?还有哦,光能让 ADP 和 Pi 紧紧拥抱,变成能量满满的 ATP,ADP + Pi + 光能→ ATP,就好像给细胞注入了超级能量。
接着说说暗反应,这可有点复杂但又特别有趣。
一开始,二氧化碳和五碳化合物友好地结合,CO₂ + C₅ → 2C₃。
然后呀,在氢和 ATP 的助力下,三碳化合物华丽转身,变成了有机物,2C₃ + [H] + ATP → (CH₂O) + C₅ + ADP + Pi 。
这整个过程就像是一场精心编排的舞蹈,每个步骤都恰到好处。
所以呀,咱们得珍惜大自然的这份馈赠,爱护每一棵植物,让它们能继续欢快地进行光合作用,为我们的地球增添更多的生机和美丽!。
光合作用中光暗反应的条件
光合作用中光暗反应的条件
光反应只发生在光照下,是由光引起的反应.光反应发生在叶绿体的基粒片层(光合膜).光反应从光合色素吸收光能激发开始,经过电子传递,水的光解,最后是光能转化成化学能,以ATP和NADPH的形式贮存.暗反应是由酶催化的化学。
光反应与暗反应
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.
④能量变化:光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP 中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能.
⑤联系:光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料.。
光合作用的光反应和暗反应过程
光合作用的光反应和暗反应过程光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成富能有机物,同时释放氧的过程。
1、光反应场所:基粒的类囊体薄膜上。
条件:光、色素、酶、水、adp、pi。
adp+pi+能量→atp。
能量转变:光能转化成atp中活跃的化学能。
2、暗反应场所:叶绿体基质中。
条件:酶,[h],atp,co2,c5。
能量转化:atp中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能。
光反应与暗反应的联系:光反应为暗反应提供更多[h],和能量,暗反应为光反应提供更多制备atp的原料。
6co2+6h2o(光照、酶、叶绿体)→c6h12o6(ch2o)+6o2。
光合作用速率外部因素一、光照1、光强度对光合作用的影响光强度-光合速率曲线黑暗条件下,叶片不展开光合作用,只有呼吸作用释放出来。
随着光强度的减少,无机速率也可以适当提升;当到达某一特定光强度时,叶片的无机速率等同于呼吸速率,即为二氧化碳吸收量等同于二氧化碳释放出来量。
当少于一定的反射率,无机速率的减少就可以转慢。
当达至某一反射率时,无机速率不再减少,即光饱和点。
光照不足会成为光合作用的限制因素,光能过剩也会对光合作用产生不利影响。
当光合机构接受的光能否超过所能利用的量时,会引起光合速率降低的`现象。
2、光质对光合作用的影响太阳辐射中,只有可见光部分才能被光合作用利用,光合作用的作用光谱与叶绿体色素的吸收光谱大体吻合。
二、二氧化碳1、二氧化碳-光合速率曲线二氧化碳就是光合作用的原料,对无机速率影响非常大。
二氧化碳-无机速率曲线与反射率曲线相近。
2、二氧化碳的供给二氧化碳主要就是通过气孔步入叶片,强化通风或设法施肥量二氧化碳能够明显提升作物的无机速率,对碳三植物尤为显著。
三、温度无机过程的暗反应就是由酶催化剂的生物化学反应,受到温度的猛烈影响。
四、水分水分亏缺减少无机的主要原因存有1、气孔导度下降。
2、光合产物输入减慢。
光合作用的化学方程式
光合作用的化学方程式光合作用是植物、藻类和一些细菌利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质(如葡萄糖)的过程。
光合作用可以概括为光反应和暗反应两个阶段。
下面将详细介绍这两个反应阶段的化学方程式。
光反应是光合作用的第一阶段,发生在叶绿体的脉络膜中。
光反应的主要目的是通过光能将水分子分解为氧分子和氢离子,并产生ATP和NADPH。
以下是光反应的化学方程式:光反应1:光系统II的电子传递2H2O+光能→4H++4e-+O2光反应2:光系统I的电子传递2NADP++4H++4e-→2NADPH光反应3:产生ATPADP+Pi+4H++4e-→ATP+H2O这三个反应分别描述了水分子在光系统II和光系统I中的光解(水分子被光能分解成氧分子、氢离子和电子)以及NADPH的产生和ATP的合成。
暗反应是光合作用的第二阶段,也称为Calvin循环。
这个反应过程发生在叶绿体的基质中,利用在光反应阶段产生的ATP和NADPH,将二氧化碳转化为有机物质。
以下是暗反应的化学方程式:暗反应1:碳固定3CO2+3RuBP→6PGA暗反应2:还原6PGA+6ATP+6NADPH→6G3P+6ADP+6Pi+6NADP+暗反应3:重组5G3P+3ATP→3RuBP+3ADP+3Pi暗反应的化学方程式描述了二氧化碳通过与RuBP (核酮糖1,5-二磷酸)结合形成6-磷酸甘氨酸(PGA),然后通过一系列的还原、重组和再生步骤将PGA转化为葡萄糖。
最后,通过合成RuBP的反应使得Calvin循环能够继续进行。
总结起来,光合作用的化学方程式可以表示为:6CO2+12H2O+光能→C6H12O6+6O2+6H2O这个方程式概括了光合作用的整个过程,表示六个二氧化碳分子、十二个水分子和光能可以转化为一个葡萄糖分子、六个氧分子和六个水分子。
光合作用场所光反应暗反应场所
光合作用场所光反应暗反应场所
光合作用是植物体内最重要的一个生物过程,它能够将光能转化为植物体内的化学能量,从而支持植物的生长。
光合作用主要有光反应场所和暗反应场所两部分组成。
1.光反应场所
光反应场所是光合作用中最重要的一部分,它包含草绿素、过氧化物酶等参与光反应的一系列物质组成。
为了完成光合作用,植物要合成所需要的草绿素,同时细胞内需要有大量的过氧化物酶参与光反应,其中能够将日光降解夏季水分子,来产生能量供给植物体内的细胞。
2.暗反应场所
暗反应场所也是光合作用的一部分,它主要参与细胞内把光能转化为化学能量的过程。
该反应场所的功能主要是通过分解氧化碳的反应,将原料氧化成糖、氮磷酸等植物体内可以利用的有机物质,从而支持植物体内的其他生物活动。
通过光反应场所和暗反应场所,植物体内的光合作用过程得以进行,植物体内蓝绿藻参与的光反应场所,能够将其他有机物质转化为可供其他植物体内细胞利用的氮和磷肥料,而暗反应场所则是将光能转化
为化学能量的关键部位,这就是photophosphorylation过程。
以上就是光合作用场所光反应暗反应场所的总结。
光合作用能够使植物体内参与光反应的草绿素、过氧化物酶等物质能够合成和氧化,让植物体内的细胞可以获得大量氮磷肥料,支持植物的生长发育。
同时也能支持植物体内细胞继续进行光合作用,把光能转换成化学能量,从而为植物体内提供能量和生理物质。
5.4.3光合作用----光反应和暗反应(共32张)
2.外部因素
第13页,共32页。
光合作用强度 光合速率或光合速度:是衡量光合作用强弱的指标。其 的大小可用单位(dānwèi)时间、单位(dānwèi)叶面积所吸收的CO2量 或释放的O2量表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物
质量表示。
第14页,共32页。
这里有几个关键的生物量你要搞清楚:
光合作用 (guānghézuòyòng)
学习目标: 1.光合作用的光反应、暗反应过程及相互联系,
2.影响光合作用强度的因素
第1页,共32页。
一、光合作用 的过程 (guānghé-zuòyòng)
•总反应式:
光
CO2+H2O* 叶绿体(CH2O)+O2*
•包括两个阶段:
1.光反应
2.暗反应
划分依据:反应过程是否需要光能
第10页,共32页。
化能合成作用
能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放 的能量(néngliàng)来制造有机物的合成作用 例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
2NH3+3硝O化2细菌 2HNO2+2H2O+ 能 2H量NO2+硝O化2细菌 2HNO3+能量
6CO2+6H2能O酶量
2C6H12O6+ 6O2
度
(或温度)升高,光合速率升高。
(2)在相同二氧化碳浓度(或温度)条件下, 随光照增强,光合速率升高。
(3)起点光合速率不为零,是因为细胞呼吸释放二
氧化碳或在较低温度条件下也能进行一定得光合作 用?
第31页,共32页。
发现(fāxiàn)规律
P点时,限制光合速率的因素应为
横所坐表标示的因子,
光合作用过程中的各项生理特征
光合作用过程中的各项生理特征光合作用是指植物从光能转换成化学能的过程。
整个光合作用过程中,理论上可以分为两个阶段,光反应和暗反应。
光反应主要发生在叶绿体膜中,将光能转换成化学能储存起来。
暗反应主要发生在叶绿体基质中,将光能转换成有机物质,供植物进行生命活动的需要。
在光反应过程中,叶绿体内的光合色素分子吸收光子能量,激发光合色素分子跳跃至高能态。
随后,经过传导电子链的传递,将激发的电子最终与还原型光反应中心的NADP+还原成NADPH。
同时,光反应过程还释放出ATP分子,为暗反应提供能量。
暗反应阶段主要包括碳同化和固碳两个过程。
碳同化是指植物将CO2和光合成产生的ATP和NADPH合成有机物质的过程。
而固碳则是指将光合成产生的三碳物质利用酶的作用,逐渐转化成六碳物质的过程。
在碳同化过程中,植物需要克服一定的生理特征,如光响应、温度响应和水分响应等。
在不同的环境下,植物对光合作用的响应有所不同。
光响应是指植物对光照强度和波长的敏感性。
在光强充足的情况下,光合作用速率随着光照强度的增加而增加。
但随着光照强度接近最大值,植物的光合作用速率会趋于平稳。
而在光强不足的情况下,植物的光合作用速率也受到限制。
除了光强度以外,植物对光波长也具有选择性。
植物能够吸收400至700纳米之间的波长,其中435纳米至455纳米和625纳米至675纳米的波长吸收最强。
不同波长的吸收也会影响植物的生长和发育。
温度响应是指植物对温度的敏感性。
植物的光合作用速率在波动的范围内受温度的影响而变化。
在一定范围内,光合作用速率随温度升高而增加,但一旦超过合适的范围,光合作用速率将会受到限制。
水分响应是指植物对水分的敏感性。
植物的光合作用速率和水分供应相关,水分不足时,植物会减缓光合作用速率。
这是因为水分不足会影响植物营养物质的传输、叶蒸腾作用和光合色素的合成等多个方面。
综上所述,光合作用过程中的各项生理特征是相互关联、相互影响的。
植物需要在光、温度和水分等多个因素的作用下,保持良好的光合作用速率,从而完成有机物质的合成和能量的储存,生存和繁殖。
光合作用详细讲解
光合作用详细讲解光合作用是指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。
它是生物体在地球上进行能量转换的最主要途径之一,也是维持地球上所有生命的关键过程之一、以下是光合作用的详细解释。
1.概述光合作用发生在植物细胞中的叶绿体内,主要包括光反应和暗反应两个过程。
光反应发生在叶绿体的葡萄糖酸盐内膜上,利用光能将水分解为氧气和氢离子,生成能量富集的化合物ATP和载体NADPH。
而暗反应则发生在叶绿体的基质内,利用ATP和NADPH将二氧化碳还原为有机物质,最后生成葡萄糖。
2.光反应光反应发生在光合作用的第一阶段。
它依赖于光能和叶绿素分子的光合作用色素,主要包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素。
当光能传递到叶绿体的光合作用色素时,能量被吸收并转化为光反应所需的化学能。
光反应过程中最核心的组成是光合作用色素分子聚集成的光合作用单元,也被称为光合作用反应中心复合物。
在该复合物中,叶绿素分子通过共同吸收光子来激发,将能量传递给反应中心的叶绿素a分子。
激发的叶绿素a分子将电子传递给接受体分子,形成电子传递链。
光反应过程中的第一个步骤是光解水反应,也被称为水光解作用。
在这个过程中,光能被利用来将水分子分解为氧气和氢离子。
氧气被释放为副产品,而氢离子则被暂时储存在化合物NADPH中。
同时,光反应还产生了能量富集的分子ATP。
ATP是生物体内的能量储存分子,能够提供供给暗反应阶段的化学能量。
光反应有助于维持细胞内的氧气浓度,并提供所需的能量和电子给暗反应进行二氧化碳的固定和转化。
3.暗反应暗反应是光合作用的第二阶段,也被称为固碳偶联作用,因为它将二氧化碳转化成有机物质。
这个过程发生在叶绿体的基质中,不依赖于直接的光照,但仍然依赖于光反应产生的ATP和NADPH。
暗反应的中心过程是卡尔文循环,它主要由三个阶段组成:固定、还原和再生。
首先,二氧化碳分子与鲍尔酮糖分子以催化剂酵素的作用下进行反应,形成不稳定的六碳中间体,然后通过一系列的反应释放出两个磷酸甘油酸分子。
光合作用暗反应化学方程式
光合作用暗反应化学方程式光合作用是一种生物过程,植物和其他光合生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物(如葡萄糖)和氧气的过程。
光合作用可以分为两个阶段:光反应和暗反应。
光反应发生在叶绿体的葡萄糖,而暗反应发生在叶绿体的基质中。
光反应产生了ATP和NADPH,而暗反应利用这些能量来固定二氧化碳并生成有机化合物。
暗反应离光反应相对独立,它的化学方程式如下:6CO2+12NADPH+12ATP+6H2O→C6H12O6+6O2+12NADP++12ADP+12Pi在这个方程式中,左边是反应物,右边是产物。
CO2代表二氧化碳,NADPH代表还原型辅酶NADP+,ATP代表三磷酸腺苷,H2O代表水,C6H12O6代表葡萄糖,O2代表氧气,NADP+代表氧化型辅酶NADPH,ADP代表二磷酸腺苷,Pi代表无机磷酸盐。
暗反应利用光反应生成的能量和共同合成多糖的反应产物:1. 碳固定:通过鲁宾斯逊(Calvin)循环,将二氧化碳固定为糖类。
这个过程需要鲁宾斯逊循环的三个酶:乙醇双酮酸羧化酶、羧化酶和磷酸糖异构酶。
2.生成糖类:在碳固定后,一系列酶参与将产生的糖酮糖类转化为葡萄糖和其他糖类。
3.合成有机化合物:通过途径中的一系列酶,葡萄糖利用光反应提供的能源合成其他有机化合物,如淀粉、纤维素和脂肪酸。
暗反应是光合作用中的一个重要步骤,它将光反应产生的ATP和NADPH的能量储存为葡萄糖等有机化合物。
这些有机化合物不仅被植物用于能量和生长,还供其他生物物种使用。
由于暗反应的存在,植物可以通过光合作用吸收二氧化碳,并将其转化为可用的有机化合物,同时释放出氧气,从而支持地球上其他生物的生存。
总结起来,光合作用的暗反应化学方程式可以描述为植物利用光反应产生的ATP和NADPH,将二氧化碳固定为有机化合物,最终生成葡萄糖和其他有机化合物,同时释放氧气。
暗反应是光合作用过程中的重要步骤,为植物生长提供能量和有机物质,并维持地球生态系统的平衡。
光合作用暗反应阶段方程式
光合作用暗反应阶段方程式光合作用是植物和一些蓝藻细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应发生在叶绿体的光化学反应中,其中太阳能被光合色素吸收,并转化为化学能。
而暗反应发生在叶绿体基质中,并不依赖光能,主要用来固定二氧化碳和生成有机物质。
本文将重点介绍光合作用暗反应的方程式。
1. 克里斯塔与鲍德尔循环(Calvin-Benson循环)克里斯塔与鲍德尔循环是光合作用暗反应最主要的途径之一,由美国科学家俄克勒斯·克里斯塔和安德鲁·鲍德尔于1950年代首次提出。
该反应的方程式如下:1. 碳酸化(Carboxylation):RuBP(五碳糖磷酸核糖酮磷酸)与二氧化碳反应生成不稳定的6碳中间产物,之后立即分解成2个PGA (3-磷酸甘氨酸)。
RuBP+CO2->2PGA2. 还原(Reduction): PGA经过还原作用在消耗化学能(ATP)和还原能(NADPH)的情况下,生成G3P(甘三磷酸)。
3PGA+6ATP+6NADPH->6G3P+6ADP+6NADP+3. 再生成(Regeneration):其中的一个G3P 分解为RuBP,但还需要消耗ATP。
5G3P->3RuBP+3ATP整个循环需要消耗的原料为6CO2,18ATP和12NADPH。
最终,每一个循环产生一个G3P,即正式的合成物。
除了产生G3P外,还需要消耗3ATP用于再生RuBP。
2.C4途径C4途径是另一种在光合作用暗反应中固定二氧化碳的途径。
这个途径的特点是将CO2转化为C4物质来增加二氧化碳浓度。
C4途径存在于一些植物的特殊细胞中,可以在高温和干旱等环境中更高效地进行光合作用。
C4途径的方程式如下:1.CO2固定:PEP(磷酸烯醇丙酮酸)与CO2反应,生成4碳物质OAA (草酰乙酸)。
PEP+CO2->OAA2. OAA转化:OAA被转化为马拉酸(malate),并通过束鞘细胞输送到薄束鞘细胞。
光合作用中的光反应与暗反应
光合作用中的光反应与暗反应光合作用是生命的基础,它通过光合色素吸收太阳能将二氧化碳和水转化成养分,同时也产生出氧气。
在光合作用的过程中,光反应和暗反应起到了重要的作用。
一、光反应光反应是光合作用的第一步,在此过程中,光能转化为电化学能。
该过程发生在叶绿体的膜系结构内,在此阶段,光能被叶绿素吸收后,激发了电子从叶绿素分子中跃迁到反应中心复合物。
复合物分离出电子后,将起始电子和光子相结合,最终形成ATP和NADPH。
ATP是一个重要的生化分子,可以提供能量,NADPH则是重要的还原剂,可以与二氧化碳反应生成养分。
尽管光反应是光合作用的第一步,但是它并不会产生任何最终的产物。
光反应可以分为两个阶段:1. 光子吸收阶段在该阶段,光能会被叶绿素吸收,并且相应的电子跃迁到反应中心的复合物。
在此过程中,复合物被分离出电子和正离子。
2. 光化学反应阶段在第二阶段中,正离子和电子再次结合以形成一个稳定的叶绿素分子。
该分子可以用于碳固定反应中,从而生成最终的养分。
二、暗反应暗反应是光合作用的第二步,在此过程中,从光反应中获得的ATP和NADPH被用于碳固定反应。
该过程在叶绿体中发生。
在该反应中,CO2被还原成C6H12O6。
CA和PEP被转化为一种叫做光固定的酸中。
光固定酸被一系列化学步骤转化为糖类,糖类是植物生长的基础。
暗反应由循环反应组成,它可以被大量重复生产出来。
总的来说,光合作用是光能转化为化学能的一个复杂过程。
光反应和暗反应是这个过程的重要组成部分,在其中发挥着非常关键的作用。
真正意义上来说,光能真正转化为实体生命的部分是暗反应,它提供了所有的生长 necessaries,如葡萄糖、碳和其他物质。
光反应是我们生活的基石,是我们每天都呼吸的氧气、我们食物的来源和我们建立任何未来的基础。
植物光合作用光合成反应与暗反应
植物光合作用光合成反应与暗反应光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。
它是地球上最重要的生物化学反应之一,不仅为植物提供了能量和有机物质,还为整个生态系统提供了氧气。
光合作用分为光合成反应和暗反应两个阶段,这两个阶段紧密协同,共同完成光合作用的过程。
一、光合成反应1. 光合成反应的位置光合成反应发生在植物细胞内的叶绿体中。
叶绿体是植物细胞的特化器官,它富集在叶片的表皮细胞中。
2. 光合成反应的过程光合成反应包括光能吸收、光能转化和光解水三个过程。
首先,叶绿体中的叶绿素分子吸收光能并将其转化为电能,这一过程称为光能吸收。
叶绿素是一种特殊的色素分子,它能够吸收光的能量,并将其传递给反应中心。
其次,通过光能的传递,反应中心中的叶绿素分子激发并释放出高能电子,这一过程称为光能转化。
激发的高能电子将通过电子传递链的方式,逐渐降低能量水平,并最终被载体分子NADP+接受。
最后,为了维持光合作用的持续进行,植物需要产生氧气来代替失去的电子。
在光解水过程中,植物利用光能将水分子分解,释放出氧气并产生一些电子和质子。
光合成反应中的光能吸收、光能转化和光解水三个过程紧密联系,共同促使光合作用的进行。
二、暗反应1. 暗反应的位置暗反应发生在植物细胞内的叶绿体基质中。
它不受光照强度控制,可以在光照不足的情况下进行。
2. 暗反应的过程暗反应主要包括碳固定、还原、再生三个过程。
首先,碳固定过程中,植物利用光合成反应产生的ATP和NADPH,将二氧化碳转化为葡萄糖的前体物质。
这一过程需要酶Ribulose 1,5-二磷酸羧化酶( Rubisco)的参与。
其次,还原过程中,葡萄糖的前体物质被还原为葡萄糖和其他有机物质。
这一过程中,ATP和NADPH释放出能量,并将电子转移给合成有机物质的酶。
最后,再生过程中,为了维持暗反应的持续进行,一部分葡萄糖分子会被转化为一些其他有机物质,同时再生葡萄糖的前体物质以供下一轮暗反应使用。
光合作用暗反应方程式
光合作用暗反应方程式
绿色植物利用太阳的光能,同化二氧化碳(co2)和水(h2o)制造有机物质并释放氧
气的过程,称为光合作用。
光合作用主要包括光反应、暗反应两个阶段。
下面是相关反应
方程式。
反应式:co2+atp+nadph+h^+→(ch2o)+adp+pi+nadp^+。
总反应:co2+h2o→(ch2o)+o2。
光反应
光反应阶段的特征就是在光驱动上岸分子水解释放出来的电子通过类似线粒体体温电
子传递链那样的电子传递系统传达给nadp+,并使它还原成为nadph。
电子传递的另一结
果就是基质中质子被泵送至类囊体腔中,构成的跨膜质子梯度驱动adp磷酸化分解成atp。
暗反应
暗反应阶段就是利用光反应分解成nadph和atp展开碳的同化作用,并使气体二氧化
碳还原成为糖。
由于这阶段基本上不轻易依赖光,而只是依赖nadph和nadph的提供更多,故称作暗反应阶段。
其中(ch2o)则表示糖类。
光合作用中的光反应和暗反应教案
光合作用中的光反应和暗反应教案第一章:光合作用的概述1.1 光合作用的定义和重要性1.2 光合作用的发现历程1.3 光合作用的两个阶段:光反应和暗反应第二章:光反应2.1 光反应的定义和过程2.2 光反应的化学反应方程式2.3 光反应中的关键物质:光合色素和酶第三章:暗反应3.1 暗反应的定义和过程3.2 暗反应的化学反应方程式3.3 暗反应中的关键物质:酶和CO2固定第四章:光合作用的调控机制4.1 光合作用强度的调控4.2 光合作用与植物生长发育的关系4.3 光合作用在环境变化下的适应性第五章:光合作用的应用5.1 光合作用在农业上的应用5.2 光合作用在生物技术领域的应用5.3 光合作用在能源生产上的应用第六章:光反应的实验观察6.1 实验目的和原理6.2 实验材料和仪器6.3 实验步骤和观察结果6.4 实验结果的分析与讨论第七章:暗反应的实验观察7.1 实验目的和原理7.2 实验材料和仪器7.3 实验步骤和观察结果7.4 实验结果的分析与讨论第八章:光合作用强度的测定8.1 光合作用强度的定义和意义8.2 测定光合作用强度的方法8.3 实验步骤和数据处理8.4 实验结果的分析与讨论第九章:光合作用在生态系统中的作用9.1 光合作用对生态系统的影响9.2 光合作用在碳循环中的作用9.3 光合作用在生物多样性保护中的作用9.4 人类活动对光合作用的影响第十章:光合作用的未来研究方向10.1 光合作用效率的提高10.2 光合作用相关基因的研究10.3 光合作用在可持续能源开发中的应用10.4 光合作用在环境保护和修复中的应用重点和难点解析重点环节1:光反应的定义和过程解析:光反应是光合作用的第一阶段,它在叶绿体的类囊体薄膜上进行。
这一阶段的关键过程包括光能的吸收、水的光解和ATP的合成。
理解光反应的具体步骤和涉及到的光合色素、酶等关键物质对于掌握光合作用的整体过程至关重要。
重点环节2:暗反应的定义和过程解析:暗反应,也称为Calvin循环,是光合作用的第二阶段,它在叶绿体的基质中进行。
植物光合作用暗反应
植物光合作用暗反应
植物光合作用是自然界中最为重要的化学反应之一。
在光合作用中,植物利用阳光、二氧化碳和水来生产有机化合物,并释放出氧气。
光合作用可以被分为两个阶段:光反应和暗反应。
光合作用中的光反应发生在叶绿体的膜上,其中光能被吸收并转化为化学能。
在这个过程中,光子被叶绿素吸收,产生了激发态的叶绿素分子。
这些激发态的叶绿素分子(称为P680)被传递到反应中心,然后激发了电子,从而开始了电子传递链。
在这个过程中,激发态的电子被转移,并且逐渐失去能量。
最终,这些电子通过细胞色素复合物(Cyt b6f)被传递到反应中心的另一个叶绿素分子(称为P700)。
在暗反应中,植物利用电子从光反应中产生的NADPH和ATP来进行碳固定。
在这个过程中,CO2被还原为有机化合物。
这个过程发生在叶绿体的基质中,通过卡尔文循环完成。
在卡尔文循环中,CO2被加入到RuBP(核酮糖-1,5-二磷酸)中,形成六碳化合物。
这个六碳化合物在一系列反应中被分裂成两个三碳化合物(PGA)。
这些PGA分子然后被还原为G3P,这是一种有机化合物,可以被植物用来进行能量生产或合成更复杂的有机化合物。
总的来说,植物光合作用的暗反应是一个复杂的过程,它需要许多不同的酶和分子的相互作用。
这个过程对于植物的生长和发展至关重要,并且对整个生态系统的健康也有着重要的影响。
- 1 -。
光合作用中的反应机制
光合作用中的反应机制光合作用是一种非常重要的生物化学过程,它利用太阳光能转化为植物所需的化学能。
在这个过程中,植物通过气孔吸收二氧化碳,产生氧气和葡萄糖。
在这个过程中,太阳光能被光合色素吸收,产生高能电子,进而触发了一整个反应链。
光反应和暗反应光合作用是通过两个基本反应阶段完成的。
第一个阶段被称为光反应,第二个阶段被称为暗反应。
光反应发生在叶绿体的膜系统中,它需要光的能量,以及水和氧气的供应。
在这个阶段,太阳能通过光合色素提供电子。
这些电子被传递给氧化还原酶复合物,最终产生ATP(三磷酸腺苷)和NADPH(辅酶Ⅱ)。
暗反应发生在叶绿体的基质中,它需要ATP和NADPH的能量供应,还需要二氧化碳的输入。
在这个阶段,储存在光反应中的能量被利用,用于将二氧化碳还原为有机化合物。
这个过程中产生的有机化合物,最终会被用于合成葡萄糖和其他生物分子。
光反应机制光反应通常可以分为两个阶段,第一个阶段是光能吸收,第二个阶段是高能电子传递。
光能吸收过程中,光能被吸收,导致光合色素分子中的电子激发到高能态。
每个光合色素分子都有一个特定的吸收最大波长。
这是由色素的化学组成和结构决定的。
当光能达到一个色素分子时,如果该色素的吸收最大波长与光的波长相符,则该色素分子将吸收这个光能并将能量传递给一个电子。
这个电子将转移到一个高能态的状态。
在这个过程中,水分子被分解产生氧气和氢离子。
接下来,高能电子通过一系列的电子传递链被传递到NADPH 和ATP这些重要生化物质中。
光反应的过程中,光合色素中的电子通过一个复杂的电子传递链,将电子的能量逐步降低,最终转移到NADPH和ATP中。
这个复杂的传递过程涉及到四个NADP分子,一个质子注入复合体和两个光化学复合物,不仅很耗费能量,还需要许多酶的参与。
但整个过程中产生的高能化合物,是暗反应所必需的化学能。
暗反应机制暗反应是植物利用ATP和NADPH合成有机物的过程。
它取决于在光反应中产生的NADPH和ATP等能源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
光反应暗反应光合作用【学习目标】(4)分析人类对光合作用的探究历程,形成光合作用的概念,并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
理解科学过程,领会技术(同位素示踪法)与科学的关系,学习科学家质疑、创新、勇于实践的科学精神和科学态度。
(5)尝试探究环境因素对光合作用强度的影响,说出光合作用原理的应用,理解光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢。
(6)简述化能合成作用。
【自主学习】(三)光合作用的探究历程1.光合作用概念:是指绿色植物通过________,利用____能,把___________转化成储存能量的_____________,并且释放出________的过程。
2.探究历程:(1)1771年,英国科学家普利斯特利实验证实:________________________________。
(2)荷兰科学家英格豪斯发现:只有在______________下,只有_____________才能更新空气。
1785年明确了:绿叶在光下吸收__________,释放_______________。
(3)1845年,德国科学家梅耶指出:植物进行光合作用时,把_______能转换成________能储存起来。
(4)1864年,德国科学家萨克斯实验证明:光合作用产生________。
①、饥饿处理:将绿叶置于_____数小时,耗尽其____________________。
②、遮光处理:绿叶一半________,一半_________________。
③、光照数小时:将绿叶放在光下,使之能进行光合作用。
④、碘蒸汽处理:遮光的一半____________,暴光的一侧边__________。
实验证明:光合作用产生________。
(5)1939年,美国科学家鲁宾和卡门用____________法实验证明:光合作用释放的氧气来自_____:①、用18O标记H2O和CO2,得到H218O和C18O2。
②、将植物分成两组,一组提供___________和CO2,另一组提供H2O和______________。
③、在其他条件都相同的情况下,分别检测植物释放的O2。
④、实验结果:只有提供_________时,植物释放出18O2。
结论:光合作用释放的氧气来自_________。
(6)卡尔文循环——卡尔文实验:小球藻提供用14C标记的14CO2,追踪光和作用过程中C的运动途径,结论:光合作用产生的有机物中的碳来自_______________。
(四)光合作用过程反应式:其中(2)表示的(五)光合作用原理的应用1.光合作用的强度的概念是。
2.环境中影响光合作用强度的因素主要有。
(六)化能合成作用:(1).概念:能利用环境中某些_________氧化时释放的能量,将______和______制造成储存能量的________的合成作用。
(2).典型生物:___________,能利用环境中______氧化生成亚硝酸(HNO2)或硝酸(HNO3)释放的化学能,将二氧化碳和水合成为糖类。
(3).能进行光合作用的绿色植物以及进行化能合成作用的硝化细菌都能将无机物(__________和____)合成有机物,这类生物叫______养生物。
人和动物不能直接将无机物合成有机物,只能利用现成有机物,这类生物叫_______养生物。
【合作探究与展示】1.分析叶绿体中C3、C5、[H]、ATP的含量随环境中光照强度、CO2浓度的变化而怎样变化(升高或降低)2.光合作用的强度的含义及表示的方法(检测指标),根据光合作用的反应式推测影响光合作用强度的因素主要有哪些?3.探究:光质(不同波长的光)对水生黑藻光合作用强度的影响实验假设:__________________________________________实验材料:黑藻,水,碳酸氢钠,大烧杯,100W聚光灯,不同颜色玻璃纸实验变量:_________________;实验思路:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
4. 分析影响光合作用的环境因素(1)光照强度①原理:直接影响_____反应的速度,光反应产物[H]与ATP的数量多少会影响_____反应的速度,这是最主要的因素。
②绘制坐标曲线图,分析描述光合作用随光照强度的变化而变化的情况,找出光补偿点、光饱和点、并分析此时限制光合作用的因素?在图中标出总光合作用、净光合作用量并理解其与呼吸作用的关系,③生产上的应用:(2)CO2的浓度①原理:CO2是光合作用中___________反应的原料.②绘制坐标曲线图,分析描述光合作用随C02的变化而变化的情况,找出补偿点、光饱和点、并分析此时限制光合作用的因素?③生产上的应用:(3)温度原理:温度影响光合作用的过程,特别是暗反应中______的催化效率,从而影响光合速率。
(4)水和矿质元素N:是合成__________必需元素。
缺N时就会影响它们的合成,从而影响光合作用。
P:是合成_______的必需元素。
缺P时就会影响ATP等的合成,从而影响光合作用。
Mg:是合成______的必需元素。
水是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。
水分还能影响_______的开闭,间接影响_______进入植物体,所以,水对光合作用有影响。
【限时训练】1.叶绿体是植物进行光合作用的场所。
下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是( )A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上D.光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的2.下列关于叶绿体的亚显微结构(如图)的叙述中,不正确的是()。
A.1与2均有选择透过性B.与光合作用有关的酶均分布在3上C.光反应是在3上进行的D.暗反应是在4中进行的3.将一叶绿体研磨后,基粒和基质便释放出来,在去掉基粒后,只对叶绿体的基质照光,再通入14CO2可能出现的物质是()A.[H]和A TP B.含14C的淀粉C.含14C的三碳化合物 D.含14C的(CH2O)4.离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断CO2的供应,短暂时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是()A.C3化合物增多、C5化合物减少 B.C3化合物增多、C5化合物增多C.C3化合物减少、C5化合物增多D.C3化合物减少、C5化合物减少5.自养生物和异养生物的根本区别在于()。
A.能否进行有氧呼吸B.能否进行化能合成作用C.能否进行光合作用D.能否将外界无机物合成自身有机物6.右图表示在一定光照条件下,温度对植物光合作用量(a)与呼吸作用量(b)的影响曲线图(通过测定CO2量而获得)。
下列叙述中,正确的是()。
A.该植物在25 ℃左右时,重量增加最大B.该植物在20 ℃与30 ℃时,重量增加相同C.该植物在40 ℃时重量减少D.该植物在25 ℃时,重量增加是在5 ℃时的8倍7.取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,圆片平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一致.照光相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如右图所示。
下列叙述错误的是()A.装置内增加的氧气来自于水B.光照强度为a时,光合作用停止C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系8.下图为光反应、暗反应联系示意图,请根据图回答下面的问题:(1)填出图中字母所表示的物质;a 、b 、c 、d ;(2)光反应为暗反应提供了[]和[];(3)光合作用中的能量转变是:光能→→;9.光合作用暗反应中与CO2 固定有关的物质是( )A.水B.[H] B.ATP D.五碳化合物10.下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B. CO2的固定过程发生在叶绿体中, C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP D.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量11.关于光合作用的陈述,不正确的是( )A.光反应需光不需酶,暗反应需酶不需光B.光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行C.暗反应才有(CH2O)生成D.暗反应中ATP水解释放能量,形成ADP和Pi12.光合作用过程中,能量传递过程是( )A.光能→水→葡萄糖 B.光能→CO2→葡萄糖C. 光能→葡萄糖→淀粉D. 光能→ATP→葡萄糖13.科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响,得到实验结果如右图。
请据图判断下列叙述不正确...的是()A.光照强度为a时,造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B.光照强度为 b 时,造成曲线 I和 II光合作用强度羞异的原因是温度度不同C.光照强度为a~b,曲线 I、II光合作用强度随光照强度升高而升高D.光照强度为a~c,曲线 I、III光合作用强度随光照强度升高而升高14.将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室 CO2 浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以 CO2 吸收速率表示),测定结果如下图。
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15. 下列有关叶绿体和光合作用的几个简单的实验,你认为哪一个的结果是不可能的 ( )A .将叶绿素的酒精提取液置于适宜光源的照射下5h ,加 碘液处理后溶液呈蓝色B .在温暖晴朗的一天下午,在某植物的向阳处采得一片叶,用酒精隔水加热脱色,并加碘液处理叶 片,显微镜下观察到叶绿体变成蓝色C .叶绿体色素的酒精提取液放于自然光和三棱镜之间,从三棱镜的一侧观察,连续光谱中变暗(暗带)的区域是红光和蓝紫光区域D .将经饥饿处理后的绿色正常叶片置于含有充足14CO 2的密闭透明的照光小室内,3小时后在叶内淀粉中可检验到14C 的存在16.右图示某植株光合速率和呼吸速率随温度而变化的趋势。
相关叙述错误的是 ( )A .曲线A 表示植物真正光合速率B .曲线C 表示植物有机物净积累量C .进行细胞呼吸和光合作用的酶的最适温度不同D .保持一定的昼夜温差有利于提高产量17.下式表示细胞内的新陈代谢过程,下列叙述正确的是:( )A. 甲过程只能发生在叶绿体中B. 乙过程只能发生在线粒体中C. 甲不可以表示化能合成作用D. 乙不可以表示无氧呼吸18.将情况相同的某种绿叶分成四等组,在不同温度下分别暗处理1h ,再光照1h (光强相同)组别一 二 三 四 温度/℃27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg-1 -2 -3 -1 光照后与暗处理前重量变化/mg+3 +3 +3+1A .该植物光合作用的最适温度约是27℃B .该植物呼吸作用的最适温度约是29℃C .27-29℃下的净光合速率相等D .30℃下的真正光合速率为1mg/h19.下图是光合作用过程的示意图,请分析回答:(1)光反应中被分解的物质是[ ] ,以分子状态释放到大气中的物质是[ ] 。