光合作用
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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。
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。
初一生物光合作用知识点归纳初一生物光合作用知识点归纳光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。
下面是店铺分享的初一生物光合作用知识点归纳,希望对你有所帮助!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。
植物通过它制造呼吸,以供氧气来维持生命。
高一生物光合作用知识光和光合作用一、捕获光能的色素叶绿体中的色素有4种,他们可以归纳为两大类:叶绿素(约占3/4):叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素b(黄绿色)类胡萝卜素(约占1/4):胡萝卜素(橙黄色) 叶黄素(黄色)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
白光下光合作用最强,其次是红光和蓝紫光,绿光下最弱。
因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以叶片呈绿色。
二、实验——绿叶中色素的提取和分离1 实验原理:绿叶中的色素都能溶解在层析液(有机溶剂如无水乙醇和丙酮)中,且他们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,绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
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。
低温胁迫对红掌(粉冠军)光合特性与叶绿素荧光的影响摘要:温度是植物生长和发育的必要条件之一,低温是影响许多植物的产量和地理分布的一个主要环境因素。
光合系统对低温胁迫非常敏感,实验采用低温胁迫的方法,利用光合仪测定技术和叶绿素荧光技术,研究在低温胁迫下红掌的光合生理变化。
本实验以红掌(粉冠军)为试材,培养条件:光周期12/12h,温度25/18℃,光强62000lx培养。
分别转入低温弱光( 3/3℃,光周期12/12h,光强62000lx)和偏低温弱光( 10/10℃,光周期12/12h,光强62000lx)下分别胁迫22h, 然后用光合仪和叶绿素荧光仪对其叶片进行测定,研究其光合速率及叶绿素荧光特性的变化【1】。
结果表明,与对照组CK 相比,4℃的低温胁迫使红掌(粉冠军)叶片的净光合速率(Pn)降低,最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递速率(ETR)也均同时下降。
研究发现,低温胁迫会直接损伤光合机构,使PSⅡ反应中心失活,引起其光能原初捕捉能力和光能同化率减弱,增加了通过热辐射消耗的光能比例,最终导致粉冠军光合作用能力减弱。
Abstract:the GongZhang (powder champions) as test materials, culture conditions: light cycle 12/12, 25/18 ℃temperature h, light intensity lx 6200/0 training. Temperature and weak light into respectively (3/3 ℃, light cycle 12/12 h, light intensity lx) and partial 62000 temperature and weak light (10/10 ℃, light cycle 12/12 h, light intensity lx 62000), then 22 h respectively stress in photosynthetic instrument and apparatus to its leaf chlorophyll fluorescence were determined, and study the photosynthetic rate and the change of chlorophyll fluorescence properties. The results show that, compared with the control group, 3 ℃CK the low temperature stress make GongZhang (powder champions) the leaves of the net photosynthetic rate (the Pn) reduce, the biggest photochemical efficiency (Fv/Fm), PS Ⅱactual photochemical efficiency (Φ PS Ⅱ), photosynthetic electronic transfer rate (ETR) also are also down. Research found that low temperature stress will direct damage photosynthetic institutions, make PS Ⅱresponse center, cause the deactivation light original catch ability and light energy assimilation rate is abate, increase the proportion of light energy consumption by heat radiation, eventually leading to powder champions photosynthesis decreased ability.关键词:粉冠军红掌低温胁迫光合作用植物的生长发育主要是依靠其进行光合作用,光合作用是地球上最重要的生命现象,是唯一能把太阳能转化为稳定的化学能贮存在有机物中的过程,是农作物产量形成的决定性因素,因此,提高光合作用对于提高农作物产量具有重要意义。
在影响光合作用的各种因素中,温度历来受到很大重视.。
随着全球变化的加剧,温度的影响越来越突出.。
因此,研究温度对植物的影响在理论和生产实践上均有重要意义。
光合作用对温度非常敏感,轻度的温度变化就会使植物的光合速率变化,甚至有时生长受到明显的抑制【2】。
低温对植物光合作用的抑制已经进行了深入探讨,但仍有许多不足。
红掌,天南星科,花烛属。
性喜温热多湿而又排水良好的环境,怕干旱和强光暴晒。
其适宜生长昼温为26~32℃,夜温为21~32℃。
所能忍受的最高温为35℃,可忍受的低温为14℃。
光强以16000~20000 lx为宜,空气相对湿度(RH)以70%~80%为佳。
四季开花。
原产于南美洲热带雨林潮湿、半阴的沟谷地带,通过引种改良和用光、温、水调节系统的大棚栽培,现世界各国均有栽培。
植物光合作用的方法有两种,其一是开放式测定法,该法步骤简单,测定过程对植物的干扰相对较小,但此法需要CO2分析仪有较高的灵敏度【3】。
其二是封闭式测定法,要求严格密闭不能漏气,否则无法测定,且要经常更换CaCl2【2】。
荧光是研究光能分配的探针,通过调节PSⅡ反应中心的开放程度干涉荧光的发射,根据不同情况下荧光的变化来分析光和机构运行情况。
荧光发射与原出光化学活动、热耗散过程是相互竞争的一种关系。
因此,荧光产量的变化反映了光化学效率和热耗散能力的变化[3]。
目前有关喜温植物在低温处理对光合速率及叶绿素荧光特性的变化研究仅在黄瓜、番茄和茄子等少数作物上有相关报道,胁迫后对红掌等观赏植物叶片光合特性的研究较少,在红掌上还未见相关报道. 光合作用是植物最基本的生命活动, 是植物合成有机质和获取能量的来源, 而光合器官又是植物的冷敏感部位, 低温可直接影响光合机构的性能和活性叶绿素a荧与光合作用中各种反应密切相关, 包含了许多光合作用信息, 逆境因子对植物光合作用的影响也可通过它反映出来。
为此, 本试验模拟偏低温和低温两种逆境条件, 以我国观赏植物红掌(粉冠军)为试材研究这两种低温胁迫对粉冠军光合作用和叶叶绿素荧光特性的影响。
探讨低温胁迫对粉冠军光合机构的影响机理, 为寻找缓解观赏植物低温逆境障碍、指导栽培技术体系的建立提供理论依据。
1 材料和方法1.1 材料红掌(粉冠军)1.2 所用仪器TPS—1光合仪,FMS—2荧光仪,培养箱,灯泡(作光源用)或者室外阳光1.3 方法1.3.1材料培养将从农科院园艺所温室中购买的粉冠军培养于17日在人工气候箱(光照培养箱)培养。
培养条件为:对照(CK):光周期为12/12小时,温度为25/18℃,光强6200/0Lux,18日上午进行低温处理:光周期为12/12小时,温度为3/3℃,光强6200/0Lux1.3.2低温胁迫处理一天后把人工气候箱中的部分正常培养材料(光周期为12/12小时,温度为25/18℃,光强6200/0Lux )放在培养箱中3/3℃处理2-3小时,处理完后进行测定。
1.3.3光合特性参数的测定选择并标记长势相同的三片叶子,直接测定净光合速率。
将TPS—1光合仪与叶室连接,打开主机电源进行设定。
夹上叶片,C02下降稳定后记录测定结果。
以人工气候箱中培养的粉冠军为对照组,低温处理的粉冠军为实验组,设置两个重复。
测定结束,将数据导出,记录分析结果。
1.3.4叶片叶绿素荧光参数的测定叶绿素荧光参数的测定用FMS—2荧光仪测定各项荧光参数, 测定叶片的部位与光合作用相同, 测定前先暗适应20min, 测定时调整叶片使其受光量尽量一致, 以减少误差。
测定暗适应下初始荧光产量(F0)、最大荧光产量(F m )、可变荧光产量(F v=F m -F0 ),暗反应下PSⅡ(电子传递速率)反应中心完全开放的最大光化学速率(F v/F m),以及光适应下同一发育阶段的叶片的初始荧光产量(F0’)、最大荧光产量(F m’)、可变荧光产量(F v’=F m’-F 0’)、光反应下PSⅡ反应中心完全开放的最大光化学速率(F v’/F m’)、稳态荧光产量(F t或F s)。
公式为:实际光化学效率ΦPSⅡ=( F m’- F s’)/ F m’;光化学猝灭系数qP=(F m ’- F s ’) /(F m ’- F 0’);1-qP 表示PSⅡ反应中心的关闭程度;非光化学猝灭系数qNP=(F m - F m’) /(F m - F 0’);ETR= PSⅡ*absorbedPFD*0.5。
2 结果和分析2.1低温胁迫对红掌光合作用的影响表一:低温胁迫下红掌光合作用参数数据记录C02ref C02diffPAR Evap Gs Pn Cint粉冠军ck 粉冠军4℃408.8414.7-2.4-1.32241110.240.3818.2517.250.240.28371.62374.75(表中数据均为平均值)由表一得:与CK时比,两种低温弱光胁迫处理均降低了叶片的净光合速率(P n ),即表现出明显的胁迫剂量效应。
低温弱光处理的气孔导度(G s )前期与对照差异不显著, 后期迅速下降, 低温处理的G s 则逐步降低. 低温弱光处理的P n、G s 始终低于偏低温处理,且均远低于对照。
粉冠军ck 粉冠4℃2452389819167368180.7480.775272.57238.620.51780.39901.10800.9691(表中数据均为平均值)由表二得:F o 和F v /F m F v /F m 反映PSⅡ反应中心最大光能转换效率, 其变化程度可用来鉴别植物抵抗逆境胁迫的能力。
粉冠军叶片的净光合速率(P n)降低,Fv/Fm降低,PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)降低,光合电子传递速率(ETR)降低,即低温胁迫导致粉冠军光合作用能力减弱。
从上表的可知光合系统对低温胁迫非常敏感,低温胁迫导致光合作用时的气孔抑制,使气孔导度下降,蒸腾失水减弱造成光合作用减弱外,还会直接损伤光合机构,降低PSⅡ潜在活性及光化学效率,使PSⅡ反应中心失活,引起其光能原初捕捉能力和光能同化率减弱,吸收的光能但不能推动电子传递,增加了通过热辐射消耗的光能比例,最终导致粉冠军光合作用能力减弱。