| 《光合作用》知识点 高中生物-高中生物竞赛
一、概念
光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能魅力研习社,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧的出程。
理解:
1.存在范围:主要是绿色植物(绿色组织,蓝藻也可以进行光合作用)
2.进行条件:光照条件(适宜的温度条件)
3.进行场所:细胞内的叶绿体
4.反应原料:二氧化碳瑞丰银行,水
5.反应产物:有机物(糖、氨基酸、脂肪),氧气
6.反应意义:将光能吸收后,转换成生物可利用的化学能,是一切生物存在的基础代谢之一。
二、光合作用的发现:
1771年英国普里斯特利玻璃罩内小鼠生存实验(1)
1864年德国萨克斯证明绿色叶片合成了淀粉(2)
1880年德国恩吉尔曼水绵产生氧气实验(3)
20世纪30年代美国鲁宾,卡门光合作用所释放氧全部来自水(4)
详细了解四个实验的设计及操作吉米阿佳,实验所得结果的解释是否合理?是否是单一因素作用活着再见?实验的巧妙之处在哪?
1.玻璃钟罩内有无植物做对比————植物可以更新钟罩内的空气
2.遮光与否作对照————光照条件下可以合成淀粉
3.光束照射叶绿体————好氧细菌显现结果,叶绿体是产生氧气的场所
4.发射性同位素标记氧————氧气完全来自参与光合作用的水
三、叶绿体中的色素
叶绿体是如何将光能转换成化学能储存起来的。
在叶绿体的基粒片层——类囊体上,分布着许多色素分子,包括叶绿素,类胡萝卜素,这些色素分子能够吸收光子,自身被激发,进而将能量传递给别的色素分子,最终由一种色素分子接受能量并完成能量的转换,形成不稳定的化学能——活跃化学能,在叶绿体基质中,这些活跃化学能被用来合成有机物,从而完成从光能向稳定化学能的转变。
用纸层析法可以将四种色素分离开。在滤纸条上出现4条色素带,从上到下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色,通过吸收光谱实验。
色素种类:
叶绿素a,叶绿素b主要吸收蓝紫光,红橙光
胡萝卜素,叶黄素主要吸收蓝紫光
色素功能:吸收、传递、转换光能
色素分布:有序排列在类囊体薄膜上,溶于有机溶剂
四、光合作用的过程:
关系式:
光合作用过程极为复杂,包括许多化学反应,根据是否需要光能参与,光合作用过程分为两个阶段。
1.光反应阶段:必须有光能才能进行,在叶绿体内的类囊体结构上进行的。
完成两个转变:
(1)水分子分解成氧和氢[H],氧直接以分子形式释放出氢[H]则被传递到叶绿体内的基质中。实现了光能向活跃化学能转变,即生成还原氢[H]台湾民法典。
(2)在有关酶的催化下,促成ADP与Pi发生反应形成ATP。实现了光能的转换因祸得夫,能量储存在ATP中可被各种代谢过程利用。
能量:光能一部分储存在ATP和还原氢中,一部分以热能散失
物质:水分解为氧气、还原态氢
2.暗反应阶段:没有光能也可以进行,在叶绿体基质中进行
第一步:的固定
从外界吸收的二氧化碳,与一种含有五个碳的化合物结合。
第二步:的还原
被固定后,形成两个含有三个碳原子的化合物
在酶的催化作用下,一些接受ATP释放出的能量并且被氢[H]还原,然后经一列复杂的反应形成糖类严堃。
另一些三碳化合物则经过复杂变化,翟山鹰又形成,循环反应。
光合作用的产物可以是糖类和氧,而且一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物。
光反应与暗反应比较:
项目
光反应
暗反应
实质
光能转化为活跃化学能(ATP、[H]),放出氧气
活跃化学能转变成稳定化学能储存起来(CH2O)
时间
短促、以微秒计
较缓慢
条件
需叶绿素、光、酶
不需要叶绿素和光、需要酶
场所
在叶绿体的类囊体膜上
在叶绿体的基质中
物质变化
2H2O4[H] +O2
ADP + PiATP
CO2的固定
CO2+C5C3
CO2的还原(CH2O)
能量变化
叶绿素将光能转化成活跃的化学能储存在ATP中
ATP中的活跃化学能转化为糖等有机物中稳定的化学能
五、光合作用的意义:
为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。
1.制造数量巨大的有机物,将太阳能转化成化学能,贮存在光合作用制造的有机物中。
2.维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定
3.对生物进化具有重要作用。(蓝藻制氧、臭氧层的形成)
六、植物栽培与光能合理利用
(1)延长光合作用的时间:延长生长期,提高复种指数、套种等
(2)增加光合作用的面积:合理密植、间种等