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    光合作用介绍 光合作用的意义

    文/勾子木

    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。

    光合作用介绍 光合作用的意义

    光合作用介绍

    绿色植物利用太阳的光能,同化二氧化碳(CO2)和水(H2O)制造有机物质并释放氧气的过程,称为光合作用。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物,并释放出氧气。

    光合作用的过程是一个比较复杂的问题,从表面上看,光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程,但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。根据现代的资料,整个光合作用大致可分为下列3大步骤:①原初反应,包括光能的吸收、传递和转换;②电子传递和光合磷酸化,形成活跃化学能(ATP和NADPH);③碳同化,把活跃的化学能转变为稳定的化学能(固定CO2,形成糖类)。

    光合作用的意义

    将太阳能变为化学能

    植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。因此可以说,光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是一个巨型的能量转换站。

    把无机物变成有机物

    植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。据估计,植物每年可吸收CO2约7×1011吨,合成约5000亿吨的有机物。地球上的自养植物同化的碳素,40%是由浮游植物同化的,余下60%是由陆生植物同化的。人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等,无不来自光合作用,没有光合作用,人类就没有食物和各种生活用品。换句话说,没有光合作用就没有人类的生存和发展。

    维持大气的碳-氧平衡

    大气之所以能经常保持21%的氧含量,主要依赖于光合作用(光合作用过程中放氧量约)。光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件,另一方面,氧气的积累,逐渐形成了大气表层的臭氧(O3)层。臭氧层能吸收太阳光中对生物体有害的强烈的紫外辐射。植物的光合作用虽然能清除大气中大量的CO2,但大气中CO2的浓度仍然在增加,这主要是由城市化及工业化所致。

    光合作用的生物有哪些

    C3类植物

    通过C3途径固定CO2的植物称为C3植物,它们行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中,因为这是卡尔文循环的场所。C3类植物属于高光呼吸植物类型,光合速率较低,其种类多,分布广,多生长于暖湿条件,如大多数树木、植物类粮食、烟草等。

    C4类植物

    通过C4途径固定CO2的植物称为C4植物,它们主要是那些生活在干旱热带地区的植物。在这种环境中,植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳,会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。所以,植物只能短时间开放气孔,二氧化碳的摄入量必然少。植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用,合成自身生长所需的物质。

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