光与光合作用
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光合作用: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。
其主要包括光反应、暗反应两个阶段,涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤,对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
光与光合作用:一、大地上光线来源于太阳,太阳是世界上一切生物赖以生存的最重要条件。
太阳光穿过大气层投射到地面上产生两种效应:一种是热效应,一种是光效应。
太阳的热效应常以日射来表示,温带地区冬季日射量约在1.0卡/平方厘米左右,而夏季的日射量约为1.4卡/平方厘米。
太阳的光线应称为照度,常以勒克斯来表示。
照度的强弱随季节的不同、太阳入射角的变化而变化。
1、在北京地区4~5月以后自然光照的最大强度为12~14万勒克斯,12~2月这个季节里自然光照的最大强度只有4万勒克斯。
因此冬季的阳光对于植物生长是非常宝贵的,必须最大限度地把阳光收集和利用起来。
太阳光分为直射光和散射光,晴天的光照由直射光和散射光组成,阴天时只有散射光。
太阳光是由各种波长不同的光和一些射线组成,人们视觉感到的可见光中包括红、橙、黄、绿、青、兰、紫等七种不同波长的光,此外尚有紫外光和红外光等不可见光。
2、绿色植物的光合作用是绿色植物特有的一种生化现象。
光合作用即植物吸收光能,由于绿色植物中叶绿素的作用,使二氧化碳还原形成氧,同时由二氧化碳和水形成碳水化合物。
因此太阳光、叶绿素、二氧化碳和水是光合作用不可缺少的因素。
光是光合作用的能量来源,叶绿素是光合作用进行的场所,二氧化碳和水则是光合作用的原料。
一切生理活动必须在一定的温度条件下行,因此适宜的温度也是光合作用中一个重要条件。
二、、光合作用发生的部位。
光合作用只能在植物中含有叶绿素的绿色部位进行,植物的绿叶就是进行光合作用的主要器官。
植物的叶是由表皮组织,叶肉组织和输导组织三部分构成。
表皮组织可以透过阳光有利于光合作用。
在叶的上、下表皮上布满了小孔称为“气孔”,气孔是植物水分蒸腾和气体交换的器官。
光,光合作用和光合作用的位置地球上的光来自太阳,这是世界上所有生物的最重要条件。
阳光穿过大气层并投射到地面上会产生两种效果:一种是热效应,另一种是光效应。
太阳热效应通常由太阳辐射表示。
在温带地区,冬天的太阳辐射约为1.0 cal / cm 2,夏天的辐射约为1.4 cal / cm 2。
阳光应称为照度,通常以勒克斯表示。
光强度随季节和太阳入射角而变化。
1.北京4月至5月的自然光最大强度为120000-140000 lux,而12月至2月的自然光最大强度仅为40000 lux。
因此,冬季的阳光对于植物的生长非常有价值,必须最大程度地收集和利用。
阳光可以分为直射光和散射光。
在晴天,阳光由直射光和散射光组成,而在阴天,只有散射光。
阳光由不同波长的光和一些光组成。
人们可以感觉到的可见光包括七种不同波长的光,例如红色,橙色,黄色,绿色,绿色,蓝色,蓝色和紫色。
此外,还有不可见光,例如紫外线和红外线。
绿色植物的光合作用是绿色植物的一种特殊生化现象。
光合作用是指植物吸收光能。
由于叶绿素在绿色植物中的作用,二氧化碳被还原为氧气,而碳水化合物则由二氧化碳和水形成。
因此,阳光,叶绿素,二氧化碳和水是光合作用不可或缺的因素。
光是光合作用的能量,叶绿素是光合作用的场所,二氧化碳和水是光合作用的原料。
所有生理活动都必须在一定温度条件下进行,因此合适的温度也是光合作用的重要条件。
光合作用发生的地方。
光合作用只能在含有叶绿素的植物的绿色部分进行,而植物的绿色叶子是光合作用的主要器官。
叶由表皮,叶肉和导电组织组成。
表皮组织可以穿过阳光,这有利于光合作用。
叶子的上表皮和下表皮上覆盖着一个叫做气孔的小孔。
气孔是水蒸腾和气体交换的器官。
二氧化碳是光合作用的原料,它通过气孔进入细胞。
植物的根部从土壤中吸收水分,然后将其发送至叶片进行光合作用。
叶肉细胞是一组带有大量叶绿体的薄壁细胞。
这些叶绿体是植物进行光合作用的地方。
最后的叶绿体是椭圆形的。
光与光合作用光合作用通常是指绿色植物(包括光合细菌)利用自身的光合色素吸收光能,将二氧化碳和水合成为有机化合物,并在酶[1][2]的催化下释放氧气的过程。
光合作用是生物界最大的有机合成过程。
每年,约2 x10⁸。
1 定义光合作用通常是指绿色植物(包括光合细菌)利用自身的光合色素吸收光能,经过酶的催化作用,将二氧化碳和水合成有机物并释放氧的过程。
[1][2]2 发展17 世纪荷兰科学家Van Helmont 进行柳树盆栽试验,证明柳树生长所需的主要物质不是来自土壤,而是来自水。
1771 年被称为光合作用发现年,英国牧师、化学家J.Priestley 在这年进行密闭钟罩试验,有植物存在蜡烛不熄灭,老鼠不会窒息死亡,并在1776 年提出植物可以“净化”空气。
1782 年瑞士人Jean Snebier 用化学方法发现:二氧化碳是光合作用必需物质,是光合作用产物。
1804 年瑞士人N.T.De Saussure 做定量实验,证实植物所产生的有机物和放出氧气总量比消耗的二氧化碳多,证明还有水参与反应。
1864 年J.V.Sachs 发现照光叶片遇碘会变蓝,证明光合作用形成碳水化合物(淀粉)。
19 世纪末,证明光合作用原料是空气和土壤中的二氧化碳,能源是太阳辐射能,产物是糖和氧气。
2018 年6 月,Science 杂志刊登一项研究成果,发现蓝藻可利用近红外光进行光合作用,其机制与之前了解的光合作用不同。
[2][4] 3 反应阶段3.1 光反应光反应阶段的特征是,在光的驱动下水分子氧化释放电子,通过类似于线粒体呼吸电子传递链那样的电子传递系统传递给电子受体NADP ,使它还原为NADPH。
电子传递的另一结果是,基质中质子被泵送到类囊体腔中,形成的跨膜质子梯度,驱动ADP 磷酸化生成ATP。
[1]3.2 暗反应暗反应阶段是利用光反应生成的NADPH 和ATP 进行碳的同化作用,使二氧化碳还原为糖。
由于这个阶段不直接依赖于光,只是依赖于光反应的产物,把它们当反应物,故称为暗反应阶段。
光在光合作用中的作用《光在光合作用中的作用》嘿,大家好呀!想象一下,你正走在一片生机勃勃的田野里,阳光洒在大地上,那一片片绿色的植物在微风中轻轻摇曳,是不是感觉特别美好呀?这可都多亏了光呢!今天,我就来给大家讲讲光在光合作用中那超级重要的作用。
光合作用,听起来好像很专业很复杂,但其实呀,它就发生在我们身边那些可爱的植物身上。
咱就说那向日葵吧,每天都跟着太阳转,为啥呀?还不是因为它们特别需要光嘛!你看啊,光就像是植物的“能量大餐”。
植物们通过它们身上的一些小器官,就像张开了一张张小小的嘴巴,拼命地“吃”着光。
这光被“吃”进去后,就开始在植物身体里发生一系列奇妙的化学反应。
就好像我们人吃饭有了力气才能干活一样,植物有了光提供的能量,才能茁壮成长,才能开花结果。
没有光的话,它们就会变得无精打采,甚至可能活不下去呢!咱可以想想,如果这个世界没有了光,那会是怎样的一番景象呢?那些漂亮的花朵可能就不会绽放了,我们也吃不到美味的水果和蔬菜了,那多无趣呀!我记得有一次,我在家里种了一盆小绿植。
一开始我把它放在了一个比较阴暗的角落,结果没几天,它的叶子就开始发黄、枯萎。
哎呀,可把我心疼坏了。
后来我赶紧把它搬到了能晒到太阳的地方,嘿,没过多久,它又变得生机勃勃啦!这可都是光的功劳呀!光还像是一个神奇的“魔法师”,它能把二氧化碳和水变成氧气和有机物。
氧气对我们人类来说可是至关重要的呀,我们每时每刻都需要呼吸氧气呢!所以说,光不仅让植物们活得好好的,还顺便照顾了我们人类呢!你说这光是不是很厉害?它就像一个默默无闻的大英雄,一直在为这个世界奉献着自己的力量。
有时候我就会想,大自然可真是太神奇了,创造出了这么多奇妙的东西。
而光在光合作用中的作用,就是大自然的杰作之一。
所以呀,我们可得好好保护光,别让那些污染呀、破坏呀影响了光的发挥。
我们也要好好爱护那些植物,因为它们是光的“好伙伴”,它们一起为我们创造了一个美丽、充满生机的世界。
光与光合作用:
一、大地上光线来源于太阳,太阳是世界上一切生物赖以生存的最重要条件。
太阳光穿过大气层投射到地面上产生两种效应:一种是热效应,一种是光效应。
太阳的热效应常以日射来表示,温带地区冬季日射量约在1.0卡/平方厘米左右,而夏季的日射量约为1.4卡/平方厘米。
太阳的光线应称为照度,常以勒克斯来表示。
照度的强弱随季节的不同、太阳入射角的变化而变化。
1、在北京地区4~5月以后自然光照的最大强度为12~14万勒克斯,12~2月这个季节里自然光照的最大强度只有4万勒克斯。
因此冬季的阳光对于植物生长是非常宝贵的,必须最大限度地把阳光收集和利用起来。
太阳光分为直射光和散射光,晴天的光照由直射光和散射光组成,阴天时只有散射光。
太阳光是由各种波长不同的光和一些射线组成,人们视觉感到的可见光中包括红、橙、黄、绿、青、兰、紫等七种不同波长的光,此外尚有紫外光和红外光等不可见光。
2、绿色植物的光合作用是绿色植物特有的一种生化现象。
光合作用即植物吸收光能,由于绿色植物中叶绿素的作用,使二氧化碳还原形成氧,同时由二氧化碳和水形成碳水化合物。
因此太阳光、叶绿素、二氧化碳和水是光合作用不可缺少的因素。
光是光合作用的能量来源,叶绿素是光合作用进行的场所,二氧化碳和水则是光合作用的原料。
一切生理活动必须在一定的温度条件下行,因此适宜的温度也是光合作用中一个重要条件。
二、、光合作用发生的部位。
光合作用只能在植物中含有叶绿素
的绿色部位进行,植物的绿叶就是进行光合作用的主要器官。
植物的叶是由表皮组织,叶肉组织和输导组织三部分构成。
表皮组织可以透过阳光有利于光合作用。
在叶的上、下表皮上布满了小孔称为“气孔”,气孔是植物水分蒸腾和气体交换的器官。
光合作用的原料二氧化碳就是通过气孔进入细胞的。
1、输导组织象人的血管一样布满植物全身,植物的根从土壤中吸收水分,通过输导组织送到叶子里参加光合作用。
叶肉细胞是一群薄壁细胞,这些细胞内含有大量的叶绿体,这些叶绿体是植物进行光合作用的场所,细胞内的叶绿体呈椭圆碟状,它可以随着细胞原生质的运动而独立地、主动地移动,其移动的方向与光照条件有关。
在弱光下叶绿体将扁平的一面对着阳光,并沿着和光源垂直的细胞壁分布着以接受最大的光量:在强光下叶绿体便将自己的狭面对着阳光同时向细胞的侧壁移动以避免由于光强而过度发热在电子显微镜下可以看到叶绿体中有极细小的颗粒称为基粒。
基粒埋藏在间质中,间质不含色素,色素都集中在基粒之中。
2、叶绿体中的色素有四种:叶绿素a、叶绿素b、胡罗卜素、叶黄素。
在光合作用中起主要作用的是前二种。
在一般情况下叶绿素占叶绿体色素的2/3,因此叶子呈绿色。
但当气温变低叶绿素形成受到抑制,含量减少,而胡罗卜素和叶黄素相对多了,叶子便呈现黄色。
此外植物体如果缺少某些元素,如铁、镁等,叶绿素则会减少,叶片呈黄色称为缺绿病。
叶绿素形成的最重要条件是光照,在黑暗处不但没有新叶绿素的形成,同时已有的叶绿素也会消失。
强光对叶绿素的
积累不利,因为过强光线会形成高温,从而破坏了叶绿素;而长时间照射弱光则对叶绿素积累有利。
叶绿素的一个重要特点是吸收光能,叶绿素对光能的吸收有两个最大部分:一个是红光,一个是蓝紫光。
叶绿素不吸收绿光而胡罗卜素只吸收蓝紫光。
三、光合作用。
光合作用的整个反应过程。
分为两个步骤:一个是光反应(必须在有光的条件下进行),一个是暗反应(可以在暗处,也可以在光下进行)。
光合作用的过程即太阳光照射到叶子上使叶绿素活化,太阳能通过活化了的叶绿素传给水使水分解放出氧,而水中的氢离子则在暗反应中经过一系列的变化最后转移到二氧化碳分子上,形成碳水化合物。
1、影响光合作用的因素。
有二类因素:一类是外部因素,有光、二氧化碳、温度和水分状况;另一类是内部因素包括叶绿素及细胞的各种酶。
光照条件对光合作用的影响有二方面:一是光的强度,一是光的波长。
光是光合作用的能量来源,在光线较弱的范围内光合作用的速度随光照强度的增加而加快,但是当光照强度增高到一定程度后,光合作用就不再增强了,即达到了光饱和;反之当光照强度减到一定程度时就测不到光合作用强度了,这时光合作用的强度和呼吸作用的强度相等,即积累和消耗相等,这时的光强度称为光合作用的光补偿点,掌握这个数值对栽培植物很重要。
2、不同植物对光照强度的适应性不同:喜光的阳性植物,在光照较强的条件下才能进行光合作用;一些耐阴的植物,在光照强度很弱的情况下也能进行光合作用;有些阴性植物在光照强度不到1万勒
克斯时就达到了光合作用的饱和点;而一些强阳性植物当光照强度为10万勒克斯时还没有达到光饱和。
一般阻性植物的光饱和点约为3~5万勒克斯。
能引起光合作用的光的波长大致在可见光范围内,其中红光对光合作用效应最强,其次是蓝紫光。
这是因为红光是太阳光中带有最大能量的部分,而蓝紫光又是散射光中比较多的光,绿色植物对光波的这种反应是植物长期适应自然的结果。
3、温度对光合作用的影响:影响光合作用的温度范围与植物的遗传性有很大关系,耐低温的植物在温度较低的条件下即能进行光合作用;喜温的植物则在较高的气温下才能发生光合作用般来讲植物可在10~35度的温度条件下进行光合作用,其中光合作用的最适温度约为20~28度。
一般植物当温度升至35度以上,光合作用便开始下降。
但一些喜温植物则在40~50度的温度条件下也能进行光合作用。
4、空气中二氧化碳的含量对光合作用的影响:二氧化碳是光合作用的主要原料之一。
因此二氧化碳的供应情况直接影响光合作用的效率。
空气中二氧化碳的一般含量约在0.02~0.03%,这个浓度对光合作用来说是不够的,因此必须增加空气中二氧化碳的含量,才能提高光合效率。
在二氧化碳的含量增加10~20倍的范围内,光合效率则有规律的增加,但如果二氧化碳超过了允许范围,光合作用也要受到抑制。