光合作用的概念
光合作用,即光能合成,是植物、藻类和一些细菌在可见光照射下,利用光合色素将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的生化过程。同时,班里还有一个把光能转化为化学能的能量转化过程。光合作用是一系列复杂代谢反应的总和,是生物世界生存的基础,也是地球碳氧循环的重要介质。
光合作用|作用原理
与动物不同,植物没有消化系统,所以必须依靠其他途径吸收营养。植物是所谓的自养生物。
对于绿色植物来说,在阳光充足的日子里,它们利用太阳能进行光合作用,从而获得生长发育所必需的养分。
这个过程的关键参与者是内部叶绿体。叶绿体在阳光的作用下,将通过气孔进入叶片的二氧化碳和根系吸收的水分转化为淀粉等能量物质,同时释放氧气。
光合作用是将太阳能转化为ATP中的活性化学能,再转化为有机物中的稳定化学能的过程!
光合作用|影响条件
光线
光合作用是光生物化学反应,所以光合速率随着光强的增加而增加。但超过一定范围后,光合速率的增加减缓,直至停止增加。光合速率可以用CO2吸收量来表示,CO2吸收量越大,光合速率越快。
二氧化碳
CO2是绿色植物光合作用的原料,其浓度影响光合作用的暗反应。在一定范围内增加CO2浓度可以提高光合作用速率,CO2浓度达到一定值后,光合作用速率不会增加,因为光反应的产物是有限的。
温度
温度对光合作用的影响是复杂的。因为光合作用包括光反应和暗反应两部分,光反应主要涉及光物理和光化学反应过程,尤其是与光直接相关的步骤,不包括酶促反应,所以光反应部分受温度影响很小,甚至不受温度影响;暗反应是一系列酶促反应,明显受温度变化的影响和制约。
当温度高于光合作用的最适温度时,光合速率随着温度的升高而明显降低,这是由于高温导致催化暗反应的酶失活、变性甚至破坏,同时高温会改变和破坏叶绿体结构,高温加剧植物的呼吸作用,使二氧化碳溶解度的降低超过氧溶解度的降低,有利于光呼吸而不利于光合作用;高温下,叶片蒸腾速率增加,叶片失水严重,导致气孔关闭,二氧化碳供应不足。这些因素的共同作用必然导致光合速率急剧下降。当温度上升到热极限温度时,净光合速率会降至零。如果温度继续上升,叶子会因为严重失水而枯萎甚至死亡。
矿物元素
矿物元素直接或间接影响光合作用。例如,n是构成叶绿素、酶和ATP的化合物的元素,p是构成ATP的元素,Mg是构成叶绿素的元素。
水分
水不仅是光合作用的原料之一,而且影响叶片气孔的开闭,间接影响CO2的吸收。缺水会降低光合速率。
大气电场
大气电场作为一种新发现的光合作用调节因子,正在生产中得到应用。
大气正电场促进植物光合作用,降低光饱和点;而负大气电场促进呼吸。空之间的电场,人工模拟大气电场的变化,用于控制植物的光合作用,也用于高甜度水萝卜的生产过程。空之间的电场与补充二氧化碳相结合,可以促进植物生长,增加根菜的甜度。空之间电场对植物生长的调节是空之间电场生物效应的一个重要方面。
光合作用的意义
1、无机物转化为有机物。每年合成的有机物约有吨,在人类或动物界可直接或间接用作食物。据估计,地球上自养植物一年内通过光合作用同化了吨碳,其中40%被浮游植物同化,其余60%被陆生植物同化;
2.把光能转化成化学能。在吸收二氧化碳的过程中,绿色植物将太阳能转化为化学能,并将其积累在形成的有机化合物中。人类使用的能源,如煤、天然气、木材等。,都是现在或过去植物光合作用形成的;
3.保持大气O2和c O2的相对平衡。在地球上,由于生物的呼吸和燃烧,每年大约消耗3.15×1011吨O2。照这样下去,大气中所含的O2将在大约3000年后耗尽。而绿色植物每年吸收CO2并释放5.35×1011吨O2,因此大气中O2含量保持在21%。
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