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光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧的過程。
一、光合作用的過程:
光反應階段 光合作用第一個階段中的化學反應,必須有光能才能進行,這個階段叫做光反應階段。光反應階段的化學反應是在葉綠體內的類囊體上進行的。
暗反應階段 光合作用第二個階段中的化學反應,沒有光能也可以進行,這個階段叫做暗反應階段。暗反應階段中的化學反應是在葉綠體內的基質中進行的。光反應階段和暗反應階段是一個整體,在光合作用的過程中,二者是緊密聯系、缺一不可的。
光合作用的重要意義 光合作用為包括人類在內的幾乎所有生物的生存提供了物質來源和能量來源。因此,光合作用對于人類和整個生物界都具有非常重要的意義。光合作用的意義可以概括為以下幾個方面;
第一,制造有機物。綠色植物通過光合作用制造有機物的數量是非常巨大的。據估計,地球上的綠色植物每年大約制造四五千億噸有機物,這遠遠超過了地球上每年工業產品的總產量。所以,人們把地球上的綠色植物比作龐大的“綠色工廠”。綠色植物的生存離不開自身通過光合作用制造的有機物。人類和動物的食物也都直接或間接地來自光合作用制造的有機物。
第二,轉化并儲存太陽能。綠色植物通過光合作用將太陽能轉化成化學能,并儲存在光合作用制造的有機物中。地球上幾乎所有的生物,都是直接或間接利用這些能量作為生命活動的能源的。煤炭、石油、天然氣等燃料中所含有的能量,歸根到底都是古代的綠色植物通過光合作用儲存起來的。
第三,使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。據估計,全世界所有生物通過呼吸作用消耗的氧和燃燒各種燃料所消耗的氧,平均為10000 t/s(噸每秒)。以這樣的消耗氧的速度計算,大氣中的氧大約只需二千年就會用完。然而,這種情況并沒有發生。這是因為綠色植物廣泛地分布在地球上,不斷地通過光合作用吸收二氧化碳和釋放氧,從而使大氣中的氧和二氧化碳的含量保持著相對的穩定。
第四,對生物的進化具有重要的作用。在綠色植物出現以前,地球的大氣中并沒有氧。只是在距今20億至30億年以前,綠色植物在地球上出現并逐漸占有優勢以后,地球的大氣中才逐漸含有氧,從而使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發生和發展。由于大氣中的一部分氧轉化成臭氧(O3)。臭氧在大氣上層形成的臭氧層,能夠有效地濾去太陽輻射中對生物具有強烈破壞作用的紫外線,從而使水生生物開始逐漸能夠在陸地上生活。經過長期的生物進化過程,最后才出現廣泛分布在自然界的各種動植物。
二、高中生物光合作用的基本過程圖解
三、綠色植物光合作用過程
四、光合作用的概念、反應式及其過程
綠色植物光合作用過程1.概念及其反應式光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧的過程。
總反應式:CO2+H2O───→(CH2O)+O2反應式的書寫應注意以下幾點:
(1)光合作用有水分解, 盡管反應式中生成物一方沒有寫出水,但實際有水生成;
(2)“─→”不能寫成“=”。對光合作用的概念與反應式應該從光合作用的場所——葉綠體、條件——光能、原料——二氧化碳和水、產物——糖類等有機物和氧氣來掌握。
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2.光合作用的過程
①光反應階段:
a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(為暗反應提供氫);
b、ATP的形成:ADP+Pi+光能─→ATP(為暗反應提供能量)
②暗反應階段:
a、CO2的固定:CO2+C5→2C3;
b、C3化合物的還原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+ C5
注意:一是光合作用兩個階段的劃分依據——是否需要光能;二是應理清兩個反應階段在場所、條件、原料、結果、本質上的區別與聯系。
物質轉化
1.水的光解:2H2O→4[H]+O22.ATP形成:ADP+Pi+能量→ATP1.CO2的固定:CO2+C5→2 C32.C3的還原:C3→C5+(CH2O)+ H2O
能量轉化光能→電能→儲存于ATP中的活躍的化學能ATP中活躍的化學能→(CH2O)中穩定的化學能
實質光能轉變成活躍的化學能,并生成O2同化CO2形成(CH2O)、儲存能量
聯系
⑴光反應為暗反應提供[H]、ATP;暗反應為光反應提供ADP、Pi、NADP+;
⑵光反應為暗反應準備了物質和能量,沒有光反應,暗反應無法進行;暗反應是光反應的繼續,是形成有機物,并最終儲存能量的過程,沒有暗反應,有機物不能合成;因此,二者是一個整體,緊密聯系、缺一不可。
五、光合作用的意義
1.生物進化方面:一是光合作用產生的O2為需氧型生物的出現提供了可能;二是O2在一定條件下形成的臭氧(O3)吸收紫外線,減弱太陽輻射對生物的影響為水生生物到達陸地提供了可能;三是光合作用產生的大量有機物為較高級異養型生物的出現提供了可能。
2.現實意義:提高光合作用效率,解決糧食短缺問題。主要應滿足光合作用所需條件,內部條件——植物所需的各種礦質元素、光合作用的面積(適當密植),外部條件——充足的原料(CO2和H2O)、適宜的光照、較長的光合作用時間。
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