【智能学辅导教育集团】高中生物复习之光合作用:
光合作用的原理
1、光合作用的探究历程: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,并且释放出氧气的过程。植物更新空气。
植物进行光合作用时,把光能转化成化学能储存起来。光合作用的产物除氧气外还有淀粉。光合作用释放的氧气来自水。(同位素标记法)CO?中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径,这一途径称为卡尔文循环。
2、光合作用的过程:
总反应式:CO?+H?O→(CH?O)+O?,其中(CH?O)表示糖类。根据是否需要光能,可将其分为光反应和暗反应两个阶段。
(1)光反应阶段:必须有光才能进行
场所:类囊体薄膜上
反应式:水的光解:H?O→1/2O?+2[H]
ATP形成:ADP+Pi+光能→ATP光反应中,光能转化为ATP中活跃的化学能
(2)暗反应阶段:有光无光都能进行
场所:叶绿体基质
CO2的固定:CO?+C5→2C3
C3的还原:2C3+[H]+ATP→(CH?O)+C5+ADP+Pi
暗反应中,ATP中活跃的化学能转化为(CH?O)中稳定的化学能
联系:光反应为暗反应提供ATP和[H],暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi
影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
(1)光对光合作用的影响
①光的波长叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加,但光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。
(2)温度
温度低,光合速率低。随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光合速率降低。生产上白天升温,增强光合作用,晚上降低室温,抑制呼吸作用,以积累有机物。
(3)CO?浓度
在一定范围内,植物光合作用强度随着CO?浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度不再增加。生产上使田间通风良好,供应充足的CO?
(4)水分的供应当植物叶片缺水时,气孔会关闭,减少水分的散失,同时影响CO?进入叶内,暗反应受阻,光合作用下降。生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要的水分。
化能合成作用
概念:自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用,叫做化能合成作用,这些细菌也属于自养生物。如:硝化细菌,不能利用光能,但能将土壤中的NH3氧化成HNO?,进而将HNO?氧化成HNO3。硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能,将CO?和水合成为糖类,这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.
举例:硝化细菌、硫细菌、铁细菌、氢细菌
自养型生物:绿色植物、光合细菌、化能合成性细菌
异养型生物:动物、人、大多数细菌、真菌