光和作用的原理和应用

1、光合作用： 光合作用是植物、藻类等生产者和某些细菌，利用光能，将二氧化碳、水或是硫化氢转化为碳水化合物。植物被称为食物链的生产者，因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取，在阳光充足的白天，它们利用太阳光能来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。 2、光合作用原理： 光合作用的关键参与者是植物体内的叶绿体，叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉等能源物质，同时释放氧气。 3、反应条件：光照、光合色素、光反应酶。

光合作用的原理和应用笔记如下：1、光合作用概念：绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变成化学能，储存在有机物中，这个过程叫光合作用。2、光合作用实质：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能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。3、光合作用意义：绿色植物通过光合作用制造的有机物，不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源、氧气来源、能量来源。4、绿色植物对有机物的利用：用来构建之物体；为植物的生命活动提供能量。5、呼吸作用的概念：细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫呼吸作用。6、呼吸作用意义：呼吸作用释放出来的能量，一部分是植物进行各项生命活动（如：细胞***、吸收无机盐、运输有机物等）不可缺少的动力，一部分转变成热散发出去。总结：光合作用给植物提供能量，让绿色植物生存下来。植物通过它制造呼吸，以供氧气来维持生命。

光合作用的应用是农作物扣大棚，增强昼夜温差使作物糖分积累，如吐鲁番的葡萄。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。真核藻类，如红藻、绿藻、褐藻等，和高等植物一样具有叶绿体，也能够进行产氧光合作用。光被叶绿素吸收，而很多藻类的叶绿体中还具有其它不同的色素，赋予了它们不同的颜色。进行光合作用的细菌不具有叶绿体，而直接由细胞本身进行。属于原核生物的蓝藻，同样含有叶绿素，和叶绿体一样进行产氧光合作用。植物光合作用对人类意义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3x10^2J，约为人能所需能量的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。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。大气之所以能经常保持21%的氧含量，主要依赖于光合作用。光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件，另一方面，O2的积累，逐渐形成了大气表层的臭氧层。

光合作用的原理和应用知识点总结：1、光合作用的原理是依靠其他的方式来进行对营养的摄取，植物就是所谓的自养生物的一种。对于绿色植物来说，在阳光充足的白天（在光照强度太强的时候植物的气孔会关闭，导致光合作用强度减弱），它们利用太阳光能来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。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称为光合作用。2、光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。3、暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。4、光合作用的重要意义：光合作用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。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。

光合作用原理在农业生产中已得到广泛的应用，下列措施能使植物体积累更多有机物，提高农作物产量延长有效光照时间增加光合作用的有效面积播种玉米时，要适当保持一定的间距，合理密植，立体种植

光合作用在农业生产上的应用是产量有较大劰堤高。

光合作用和呼吸作用原理的应用：1.呼吸作用的本质是氧化分解有机物，释放能量，不一定需要氧气，分为有氧呼吸和无氧呼吸。2.呼吸作用在生产上的应用：（1）作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。（2）粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。（3）水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。3.影响呼吸速率的外界因素：（1）温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。（2）氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。（3）水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。（4）CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

1、一切生物体和人类物质的来源（所需有机物最终由绿色植物提供）。 2、一切生物体和人类能量的来源（地球上大多数能量都来自太阳能）。 3、一切生物体和人类氧气的来源（使大气中氧气、二氧化碳的含量相对稳定）。 4、光合作用的应用：农作物扣大棚 提高温度，增强光合作用，增强昼夜温差 使作物糖分积累，如吐鲁番的葡萄。

(1)色素吸收的光能，有二方面的作用，即用于传递光能（叶绿素b）和激发色素中的电子（叶绿素a）。。从没听过这样的问题。。PS：直接参与光合作用的色素只有叶绿素a，b吸收的光主要传递给a后被利用。类胡萝卜素吸收的光也传递给a，也具有保护功能即在强光下吸收并耗散多余的光能。(2)光反应和暗反应的联系：光反应为暗反应提供ATP和NADPH；暗反应为光反应提供ADP、P(磷酸)和NADP+(3)C3化合物的二个去向是形成葡萄糖极其他化合物和RuBP（C5）(4)在叶绿体中，ATP是在类囊体膜上生成，又在叶绿体基质中被消耗的(5)光合作用中能量的转换途径：光能电能NADPHT和ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能（这样写是可以的~~~~~~~）光合作用中C原子的转移途径：看书上卡尔文循环吧。就是哪CO2+C5变成俩C3然后又变成C5还有糖这样的循环不会要求太高的吧光合作用中H原子的转移途径：H2O（CH2O）光合作用中H好像就是光反应H2O变成H+然后经过ATP合成酶时搞出格ATP然后去和NADP+在2e-作用下形成NADPH然后就把C3还原了。大概来说也就是进道糖里面去了。

光反应条件：光照、光合色素、光反应酶。场所：叶绿体的类囊体薄膜。(色素）光合作用的发现：水(原料)+二氧化碳 （原料） 光（条件）&叶绿体（场所）=氧气（产物）+有机物（产物）过程：①水的光解：2H2O→4[H]+O2(在光和叶绿体中的色素的催化下）。

1.云南生态农业研究所所长那中元开发的作物基因表型诱导调控表达技术（GPIT），在世界上第一个成功地解决了提高光合作用效率的难题。2.模拟大气电场的空间电场在提高温室内作物、大田作物的光合效率方面具有应用价值。空间电场生物效应之一是植物在空间电场作用下能快速吸收二氧化碳并提高根系的呼吸强度。 光合作用意义 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约合成约的有机物。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，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，这主要是由于城市化及工业化所致。

间作套种：与光合作用有关的原理是阳生植物和阴生植物对光照的要求不同，从而合理搭配，增加产量。合理密植：降低种内竞争强度，是植物的能接受更充分的光照。正其行、通其风：强化空气流通，为植物光合作用提供更多二氧化碳。施用农家肥：一方面，农家肥被微生物分解后，可以提供农作物生长所必需的各种矿质元素；另一方面，被微生物分解后，还可以增加局部二氧化碳含量，从而增产。

AD幼苗移栽伤了根吸水能力弱,为防蒸腾失水,遮荫.剪去树苗的部分叶片C为种子萌发提供条件B合理密植有利于光合作用答案B

（1）云南生态农业研究所所长那中元开发的作物基因表型诱导调控表达技术（GPIT），在世界上第一个成功地解决了提高光合作用效率的难题。那中元开发的GPIT技术率先解决了这一难题，据西藏、云南、山东、黑龙江、吉林等省、自治区试验结果，使用GPIT技术，不同作物的光合作用效率可分别提高50%至400%以上。（2）模拟大气电场的空间电场在提高温室内作物、大田作物的光合效率方面具有应用价值。空间电场生物效应之一是植物在空间电场作用下能快速吸收二氧化碳并提高根系的呼吸强度。大气电场防病促生理论、模拟大气电场变化的空间电场在农业生产中一般用来解决弱光生理障碍和加快二氧化碳的同化速率。在空间电场环境中，增补二氧化碳可获得高的生物产量。（3）二氧化碳捕集技术，即光碳核肥，是由南阳东仑生物光碳科技有限公司生产的产品，世界第一例可以大面积推广的增加植物光合作用的技术，该技术可以有效的增加作物周围的二氧化碳浓度，增加植物的光合作用，同时抑制夜间的光呼吸，从而达到作物高产。扩展资料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，约为人能所需能量的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。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。参考资料来源：百度百科-3-光合作用

光合作用的原理是依靠其他的方式来进行对营养的摄取，植物就是所谓的自养生物的一种。对于绿色植物来说，在阳光充足的白天（在光照强度太强的时候植物的气孔会关闭，导致光合作用强度减弱），它们利用太阳光能来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉等物质，同时释放氧气。光合作用将太阳能转化为ATP中活跃的化学能再转化为有机物中稳定的化学能的过程。扩展资料从叶绿素a吸收光能开始，就发生了电子的移动，形成了电子传递链，有了电子传递链，才能使得ATP合成酶将ADP和磷酸合成ATP。因此，它的能量转化过程为：光能→电能→不稳定的化学能（能量储存在ATP的高能磷酸键）→稳定的化学能（淀粉等糖类的合成）注意：光反应只有在光照条件下进行，而只要在满足碳反应条件的情况下碳反应都可以进行。也就是说碳反应不一定要在黑暗条件下进行。光合作用的基因可能同源，但演化并非是一条从简至繁的直线。科学家罗伯持·布来肯细普曾在《科学》杂志上发表报告说，我们知道这个光合作用演化来自大约25亿年前的细菌，但光合作用发展史非常不好追踪，且光合微生物的多样性令人迷惑，虽然有一些线索可以将它们联系在一起，但还是不清楚它们之间的关系。为此，布来肯细普等人通过分析五种细菌的基因组来解决部分的问题。他们的结果显示，光合作用的演化并非是一条从简至繁的直线，而是不同的演化路线的合并，靠的是基因的水平转移，即从一个物种转移到另一个物种上。通过基因在不同物种间的“旅行”从而使光合作用从细菌传到了海藻，再到植物。

光合作用的原理是：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。光合作用所产生的有机物主要是碳水化合物，并释放出能量，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。光合作用的意义：1、将太阳能变为化学能绿色植物是一个巨型的能量转换站。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。2、把无机物变成有机物没有光合作用就没有人类的生存和发展。植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。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。3、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）。植物的光合作用虽然能清除大气中大量的CO2

百度首页|登录新..编辑词条光合作用科技名词定义中文名称：光合作用英文名称：photosynthesis定义1：绿色植物利用光能将其所吸收的二氧化碳和水同化为有机物。所属学科：大气科学(一级学科) ；应用气象学(二级学科)定义2：植物利用光能合成有机物的过程。所属学科：生态学(一级学科) ；生理生态学(二级学科)定义3：光合生物吸收太阳的光能转变为化学能，再利用自然界的二氧化碳和水，产生各种有机物的过程。所属学科：生物化学与分子生物学(一级学科) ；新陈代谢(二级学科)定义4：植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在光的照射下将水和二氧化碳转变为糖类，并释放氧的复杂过程。所属学科：细胞生物学(一级学科) ；细胞生理(二级学科)定义5：绿色植物利用太阳光能将所吸收的二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气的过程。所属学科：资源科技(一级学科) ；气候资源学(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片原理示意图光合作用（Photosynthesis），即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。目录[隐藏]前言1. 光合作用的基本概念2. 光合作用的基本原理3. 光合作用的详细机制4. 光合作用的要点解析5. 影响光合作用的外界条件6. 光合作用的进化过程7. 光合作用的发现历程8. 光合作用原理的研究与应用9. 我国提高光合作用效率的实例10. 光合作用的简单实验光合作用的意义[编辑本段]前言 本词条仅阐释普通意义上的光合作用。相关概念（如光合色素、化能合成作用）请参阅其他词条。[编辑本段]1. 光合作用的基本概念1.1 中文解释 光合作用（Photosynthesis）是植物、藻类利用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫化氢和水）转化为有机物，并释放出氧气（细菌释放氢气）的生化过程

光合作用（Photosynthesis），即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。作用原理植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取，植物就是所谓的自养生物的一种。 叶绿体对于绿色植物来说，在阳光充足的白天，它们利用太阳光能来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉等能源物质，同时释放氧气。

项目光反应暗反应区别条件需要叶绿素、光、酶不需要叶绿素和光，需要多种酶场所叶绿体内囊体的薄膜上叶绿体的基质中物质变化（1）水的光解2h2o4[h]+o2（2）atp的形成adp+pi+能量atp（1）co2固定co2＋c52c3（2）c3的还原2c3（ch2o）+c5能量变化叶绿素把光能转化为atp中活跃的化学能atp中活跃的化学能转化成（ch2o）中稳定的化学能实质把二氧化碳和水转变成有机物，同时把光能转变为化学能储存在有机物中联系光反应为暗反应提供[h]、atp，暗反应为光反应提供adp+pi，没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。1．光反应（1）部位：叶绿体的类囊体薄膜上（2）条件：需光、色素分子和酶（3）物质变化：水的光解：2h2o→4[h]+o2atp的形成：adp+pi+能量→atp（4）能量转换：光能→atp中的活泼的化学能教师小结性重述，并联系表中的知识，边讲边演示光反应连环图。2．暗反应（1）部位：叶绿体基质中（2）条件：需多种酶和co2（3）物质变化：co2的固定：co2+c5→2c3c3的还原:2c3+12[h]+atp→c6h12o6+h2o（4）能量转换：atp中的活泼的化学能→有机物中的稳定的化学能教师小结性重述，仍密切联系表中有关暗反应的知识，边讲边板画反应连环图，强调反应的条件需多种酶催化，在有光或无光的条件下都可以进行；同时简要说明c3得到的氢叫还原氢。此过程又叫卡尔文循环，是卡尔文用十年时间研究发现的，任何科学发现都是科学家经过不懈努力的结果，所以同学们对待学习要有不断努力、持之以恒的拼搏精神。学生总结光反应和暗反应的联系，教师引导，主要把握：光反应为暗反应提供了还原剂[h]、能量atp；暗反应是光反应的继续,最终完成了把无机物化合成有机物,把光能储存在有机物的过程。此时,表内内容填写完成。（三）光合作用原理的应用结合探究实验(环境对光合作用强度的影响)让学生归纳探究的结果。影响光合作用强度的环境因素：光照强度、温度、co2浓度、水、矿质元素等。提高光合作用强度的措施有：控制光照的强弱和温度的高低，适当增加环境中co2的浓度等。（四）化能合成作用除植物外，还有其他生物能合成有机物吗？以硝化细菌为例，引出化能合成作用的概念。nh3+o2→hno2+能量hno2+o2→hno3+能量co2+h2o+能量→（ch2o）化能合成作用：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的合成作用。自养生物：绿色植物、少数细菌（如硝化细菌）异养生物：人、动物、真菌、以及大多数细菌

光合作用的过程如下：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）。在介绍光合作用反应过程前，对光合作用过程中涉及的光合色素及光系统进行一定的了解是必要的。拓展：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。

光合作用将光能转化为化学能。光合作用即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，将光能转化成化学能储存在有机物中，并释放出氧气的生化过程。光合作用原理：光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。植物之所以被称为食物链的生产者，是因为植物能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是植物赖以生存的关键。而在地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。

光合作用的原理主要包括光反应和暗反应，光反应只有在有光的条件下才进行，暗反应呢，什么时候都能进行。光反应为暗反应提供原料。至于应用，主要是用在农业生产上，根据光合作用原理，来增加二氧化碳的浓度，改变温室里的温度等因素来促使反应进行。

光合作用的作用机制：绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳(COu2082)和水(Hu2082O)合成富能有机物，同时释放氧的过程。光合作用包括在光照条件下进行的光反应过程，不需要光的纯酶促过程（即暗反应）以及导致在叶绿体和外界空气之间二氧化碳和氧气的气体交换过程。它是地球上利用日光能最重要的过程，粮食、煤炭中所含的能量，都是通过光合作用贮藏起来的。扩展资料：能量转化过程：光能→电能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能CO2+Hu2082O→（CHu2082O）+Ou2082（反应条件：光能和叶绿体）6Hu2082O+6COu2082+阳光→Cu2086Hu2081u2082Ou2086（葡萄糖）+6Ou2082（与叶绿素产生化学作用）（化学反应式12Hu2082O+6COu2082→Cu2086Hu2081u2082Ou2086（葡萄糖）+6Ou2082+6Hu2082O箭头上标的条件是：酶和光照，下面是叶绿体）从叶绿素a吸收光能开始，就发生了电子的移动，形成了电子传递链，有了电子传递链，才能使得ATP合成酶将ADP和磷酸合成ATP。因此，它的能量转化过程为：光能→电能→不稳定的化学能（能量储存在ATP的高能磷酸键）→稳定的化学能（淀粉等糖类的合成）注意：光反应只有在光照条件下进行，而只要在满足碳反应条件的情况下碳反应都可以进行。也就是说碳反应不一定要在黑暗条件下进行。参考资料来源：百度百科——光合作用

光合作用可分为光反应和暗反应（又叫碳反应）两个阶段。　　 2.1 光反应　　条件：光照、光合色素、光反应酶。　　场所：叶绿体的类囊体薄膜。　　过程：①水的光解：2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下）。②ATP的合成：ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）。　　影响因素：光照强度、CO2浓度、水分供给、温度、酸碱度等。　　意义：①光解水，产生氧气。②将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。③利用水光解的产物氢离子，合成NADPH，为暗反应提供还原剂NADPH。　　 2.2 暗反应　　暗反应的实质是一系列的酶促反应。　　 条件：暗反应酶。　　场所：叶绿体基质。　　影响因素：温度、CO2浓度、酸碱度等。 　　过程：不同的植物，暗反应的过程不一样，而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3、C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。对于最常见的C3的反应类型，植物通过气孔将CO2由外界吸入细胞内，通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C5。起到将CO2固定成为C3的作用。C3再与NADPH及ATP提供的能量反应，生成糖类（CH2O）并还原出C5。被还原出的C5继续参与暗反应。　　光合作用的实质是把CO2和H2O转变为有机物（物质变化）和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能（能量变化）。 [编辑本段]3. 光合作用的详细机制　　植物利用阳光的能量，将二氧化碳转换成淀粉，以供植物及动物作为食物的来源。叶绿体由于是植物进行光合作用的地方，因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介。　　3.1 原理 　　植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。就是所谓的自养生物。对于绿色植物来说，在阳光充足的白天，它们将利用阳光的能量来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。 　　这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉，同时释放氧气　　3.2 注意事项　　上式中等号两边的水不能抵消，虽然在化学上式子显得很特别。原因是左边的水，是植物吸收所得，而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。为了更清楚地表达这一原料产物起始过程，人们更习惯在等号左右两边都写上水分子，或者在右边的水分子右上角打上星号。　　3.3 光反应和暗反应　　请参见本词条的“基本原理”栏目。　　3.4 吸收峰　　 叶绿素a,b的吸收峰叶绿素a、b的吸收峰过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统一和光合作用系统二，（光合作用系统一比光合作用系统二要原始，但电子传递先在光合系统二开始）在光照的情况下，分别吸收680nm和700nm波长的光子（以蓝紫光为主，伴有少量红色光），作为能量，将从水分子光解过程中得到电子不断传递，（能传递电子得仅有少数特殊状态下的叶绿素a) 最后传递给 辅酶二 NADP+。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质，势能降低，其间的势能用于合成ATP，以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP+带走。一分子NADP+可携带两个氢离子,NADP +2e- +H+ =NADPH .还原性辅酶二 DANPH则在暗反应里面充当还原剂的作用。 　　3.5 有关化学方程式　　H20→2H+ 1/2O2（水的光解） 　　NADP+ + 2e- + H+ → NADPH（递氢） 　　ADP+Pi→ATP （递能） 　　CO2+C5化合物→2C3化合物（二氧化碳的固定） 　　2C3化合物→（CH2O）+ C5化合物（有机物的生成或称为C3的还原）　　ATP→ADP+PI（耗能）　　能量转化过程：光能→不稳定的化学能（能量储存在ATP的高能磷酸键）→稳定的化学能（糖类即淀粉的合成）　　注意：光反应只有在光照条件下进行，而只要在满足暗反应条件的情况下暗反应都可以进行。也就是说暗反应不一定要在黑暗条件下进行。　　3.6 光反应阶段和暗反应阶段的关系　　①联系：光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系。光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂（【H】），暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。　　②区别：（见下表）　　 项目光反应暗反应 实质光能→ 化学能，释放O2同化CO2形成（CH2O)（酶促反应）时间短促，以微秒计较缓慢 条件需色素、光和酶不需色素和光，需多种酶场所在叶绿体内囊状结构薄膜上进行在叶绿体基质中进行物质转化2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下） ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）　　CO2+C5→2C3（在酶的催化下）　　C3+【H】→（CH2O）+ C5（在酶和ATP的催化下）　　能量转化叶绿素把光能转化为活跃的化学能并储存在ATP中ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能[编辑本段]4. 光合作用的要点解析　　 4.1 光合色素和电子传递链组分　　　 4.3 光合磷酸化　　一对电子从P680经P700传至NADP+，在类囊体腔中增加4个H+，2个来源于H2O光解，2个由PQ从基质转移而来，在基质外一个H+又被用于还原 NADP+，所以类囊体腔内有较高的H+（pH≈5，基质pH≈8），形成质子动力势，H+经ATP合酶，渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP。 　　ATP合酶，即CF1-F0偶联因子，结构类似于线粒体ATP合酶。CF1同样由5种亚基组成α3β3γδε的结构。CF0嵌在膜中，由4种亚基构成，是质子通过类囊体膜的通道。 　　 4.4 卡尔文原理　　卡尔文循环（Calvin Cycle）是光合作用的暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上。此过程称为二氧化碳的固定。这一步反应的意义是，把原本并不活泼的二氧化碳分子活化，使之随后能被还原。但这种六碳化合物极不稳定，会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。后者被在光反应中生成的NADPH+H还原，此过程需要消耗ATP。产物是3-磷酸丙糖。后来经过一系列复杂的生化反应，一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一些列变化，最后在生成一个1，5-二磷酸核酮糖，循环重新开始。循环运行六次，生成一分子的葡萄糖。　　4.4.1 C3类植物 　　二战之后，美国加州大学贝克利分校的马尔文·卡尔文与他的同事们研究一种名叫Chlorella的藻，以确定植物在光合作用中如何固定CO2。此时C14示踪技术和双向纸层析法技术都已经成熟，卡尔文正好在实验中用上此两种技术。 　　他们将培养出来的藻放置在含有未标记CO2的密闭容器中，然后将C14标记的CO2注入容器，培养相当短的时间之后，将藻浸入热的乙醇中杀死细胞，使细胞中的酶变性而失效。接着他们提取到溶液里的分子。然后将提取物应用双向纸层析法分离各种化合物，再通过放射自显影分析放射性上面的斑点，并与已知化学成份进行比较。 　　卡尔文在实验中发现，标记有C14的CO2很快就能转变成有机物。在几秒钟之内,层析纸上就出现放射性的斑点,经与一直化学物比较，斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸（3-phosphoglycerate，PGA），是糖酵解的中间体。这第一个被提取到的产物是一个三碳分子， 所以将这种CO2固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定CO2的植物称为C3植物。后来研究还发现，CO2固定的C3途径是一个循环过程,人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。 　　C3类植物，如米和麦，二氧化碳经气孔进入叶片后，直接进入叶肉进行卡尔文循环。而C3植物的维管束鞘细胞很小，不含或含很少叶绿体，卡尔文循环不在这里发生。　　4.4.2 C4类植物 　　在20世纪60年代，澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物，除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外，CO2首先通过一条特别的途径被固定。这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径。 　　C4植物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。 　　在C4植物叶片维管束的周围，有维管束鞘围绕，这些维管束鞘细胞含有叶绿体，但里面并无基粒或发育不良。在这里，主要进行卡尔文循环。 　　其叶肉细胞中，含有独特的酶，即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶，使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化，形成四碳化合物草酰乙酸，这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘，就会分解释放二氧化碳和一分子丙酮酸。二氧化碳进入卡尔文循环，后同C3进程。而丙酮酸则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。 　　也就是说，C4植物可以在夜晚或气温较低时开放气孔吸收CO2并合成C4化合物，再在白天有阳光时借助C4化合物提供的CO2合成有机物。　　该类型的优点是，二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物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，而维管束鞘细胞则不含叶绿体。而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的。　　4.4.3 景天酸代谢植物 　　景天酸代谢（crassulacean acid metabolism, CAM）： 如果说C4植物是空间上错开二氧化碳的固定和卡尔文循环的话，那景天酸循环就是时间上错开这两者。行使这一途径的植物，是那些有着膨大肉质叶子的植物，如凤梨。这些植物晚上开放气孔，吸收二氧化碳，同样经哈奇-斯莱克途径将CO2固定。早上的时候气孔关闭，避免水分流失过快。同时在叶肉细胞中开尔文循环开始。这些植物二氧化碳的固定效率也很高。　　4.4.4 藻类和细菌的光合作用 　　 绿藻真核藻类，如红藻、绿藻、褐藻等，和植物一样具有叶绿体，也能够进行产氧光合作用。光被叶绿素吸收，而很多藻类的叶绿体中还具有其它不同的色素，赋予了它们不同的颜色。 　　进行光合作用的细菌不具有叶绿体，而直接由细胞本身进行。属于原核生物的蓝藻（或者称“蓝细菌”）同样含有叶绿素，和叶绿体一样进行产氧光合作用。事实上，目前普遍认为叶绿体是由蓝藻进化而来的。其它光合细菌具有多种多样的色素，称作细菌叶绿素或菌绿素，但不氧化水生成氧气，而以其它物质（如硫化氢、硫或氢气）作为电子供体。不产氧光合细菌包括紫硫细菌、紫非硫细菌、绿硫细菌、绿非硫细菌和太阳杆菌等。 [编辑本段]5. 影响光合作用的外界条件　　5.1 光照　　光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速率随着光照强度的增加而加快。但超过一定范围之后，光合速率的增加变慢，直到不再增加。光合速率可以用CO2的吸收量来表示，CO2的吸收量越大，表示光合速率越快。　　5.2 二氧化碳　　CO2是绿色植物光合作用的原料，它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。在一定范围内提高CO2的浓度能提高光合作用的速率，CO2浓度达到一定值之后光合作用速率不再增加，这是因为光反应的产物有限。　　5.3 温度　　温度对光合作用的影响较为复杂。由于光合作用包括光反应和暗反应两个部分，光反应主要涉及光物理和光化学反应过程，尤其是与光有直接关系的步骤，不包括酶促反应，因此光反应部分受温度的影响小，甚至不受温度影响；而暗反应是一系列酶促反应，明显地受温度变化影响和制约。 　　当温高于光合作用的最适温度时，光合速率明显地表现出随温度年升而下降，这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏，同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损；高温加剧植物的呼吸作用，而且使二氧化碳溶解度的下降超过氧溶解度的下降，结果利于光呼吸而不利于光合作用；在高温下，叶子的蒸腾速率增高，叶子失水严重，造成气孔关闭，使二氧化碳供应不足，这些因素的共同作用，必然导致光合速率急剧下降。当温度上升到热限温度，净光合速率便降为零，如果温度继续上升，叶片会因严重失水而萎蔫，甚至干枯死亡。　　5.4 矿质元素　　矿质元素直接或间接影响光合作用。例如，N是构成叶绿素、酶、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。　　5.5 水分　　水分既是光合作用的原料之一，又可影响叶片气孔的开闭，间接影响CO2的吸收。缺乏水时会使光合速率下降。 [编辑本段]6. 光合作用的进化过程　　 光合作用不是起源于植物和海藻，而是起源于细菌。　　从这些进程中能够很明显地看出，无论是宿主生物体，还是共生细胞，它们都在光合作用。此“半植半兽”微生物在宿主和共生体细胞之间的快速转变可能在光合作用演化过程中起过关键作用，推动了植物和海藻的进化。虽然目前科学家还不能培养野生Hatena来完全研究清楚他的生命周期，但是这一阶段的研究可能会为搞清楚什么使得叶绿体成为细胞永久的一部分提供了一些线索。科学家认为，此生命现象导致海藻进化出一种吞噬细菌的方法，最终使海藻进化出自己的叶绿体来进行光合作用。然而，这一过程到底是怎样发生的，目前还是一个不解之谜。从此研究发现可以看出，光合作用不是起源于植物和海藻，而是最先发生在细菌中。正是因为细菌的有氧光合作用演化造成地球大气层中氧气含量的增加，从而导致复杂生命的繁衍达十亿年之久。在其他的实验中，冈本和井上教授尝试了喂给Hatena其他的海藻，想看看它是否会有同样的反应。但是，尽管它也吞噬了海藻，却没有任何改变的过程。这说明在这两者之间存在着某种特殊的关系。判断出这种关系是否是基因决定的将是科学家需要解决的下一个难题。　　光合作用的基因可能同源，但演化并非是一条从简至繁的直线科学家罗伯持·布来肯细普曾在《科学》杂志上发表报告说，我们知道这个光合作用演化来自大约25亿年前的细菌，但光合作用发展史非常不好追踪，且光合微生物的多样性令人迷惑，虽然有一些线索可以将它们联系在一起，但还是不清楚它们之间的关系。为此，布来肯细普等人通过分析五种细菌的基因组来解决部分的问题。他们的结果显示，光合作用的演化并非是一条从简至繁的直线，而是不同的演化路线的合并，靠的是基因的水平转移，即从一个物种转移到另一个物种上。通过基因在不同物种间的“旅行”从而使光合作用从细菌传到了海藻，再到植物。布来肯细普写道：“我们发现这些生物的光合作用相关基因并没有相同的演化路径，这显然是水平基因转移的证据。”他们利用BLAST检验了五种细菌：蓝绿藻、绿丝菌、绿硫菌、古生菌和螺旋菌的基因，结果发现它们有188个基因相似，而且，其中还有约50个与光合作用有关。它们虽然是不同的细菌，但其光合作用系统相当雷同，他们猜测光合作用相关基因一定是同源的。但是否就是来自Hatena，还有待证实。然而，光合作用的演化过程如何？为找到此答案，布来肯细普领导的研究小组利用数学方法进行亲缘关系分析，来看看这5种细菌的共同基因的演化关系，以决定出最佳的演化树，结果他们测不同的基因就得出不同的结果，一共支持15种排列方式。显然，它们有不同的演化史。他们比较了光合作用细菌的共同基因和其它已知基因组的细菌，发现只有少数同源基因堪称独特。大多数的共同基因可能对大多数细菌而言是“日常”基因。它们可能参加非光合细菌的代谢反应，然后才被收纳成为光合系统的一部分。 [编辑本段]7. 光合作用的发现历程　　 7.1 发现年表　　公元前，古希腊哲学家亚里士多德认为：植物生长所需的物质全来源于土中。 　　1627年，荷兰人范·埃尔蒙做了盆栽柳树称重实验，得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成。　　1771年，英国的普里斯特利发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。他做了一个有名的实验，他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快也死了。接着，他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里，他发现植物能够长时间地活着，蜡烛也没有熄灭。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物和小白鼠都能够正常地活着，于是，他得出了结论：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。但他并没有发现光的重要性。　　1779年，荷兰的英恩豪斯证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用。 　　1804年，法国的索叙尔通过定量研究进一步证实二氧化碳和水是植物生长的原料。 　　1845年，德国的迈尔发现植物把太阳能转化成了化学能。　　1864年，德国的萨克斯发现光合作用产生淀粉。他做了一个试验：把绿色植物叶片放在暗处几个小时，目的是让叶片中的营养物质消耗掉，然后把这个叶片一半曝光，一半遮光。过一段时间后，用典蒸汽处理发现遮光的部分没有发生颜色的变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。这一实验成功的证明绿色叶片在光和作用中产生淀粉。　　1880年，美国的恩格尔曼发现叶绿体是进行光合作用的场所，氧是由叶绿体释放出来的。他把载有水绵（水绵的叶绿体是条 水绵状，螺旋盘绕在细胞内）和好氧细菌的临时装片放在没有空气的暗环境里，然后用极细光束照射水绵通过显微镜观察发现，好氧细菌向叶绿体被光照的部位集中：如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。　　1897年，首次在教科书中称它为光合作用。　　20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了“光合作用中释放出的氧到底来自水，还是来自二氧化碳”这个问题，得到了氧气全部来自于水的结论。　　20世纪40年代，美国的卡尔文等科学家用小球藻做实验：用C14标记的二氧化碳（其中碳为C14）供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径被成为卡尔文循环。　　　　直到18世纪中期，人们一直以为植物体内的全部营养物质，都是从土壤中获得的，并不认为植物体能够从空气中得到什么。1771年，英国科学家普利斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不容易窒息而死。因此，他指出植物可以更新空气。但是，他并不知道植物更新了空气中的哪种成分，也没有发现光在这个过程中所起的关键作用。后来，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。1864年，德国科学家萨克斯做了这样一个实验：把绿色叶片放在暗处几小时，目的是让叶片中的营养物质消耗掉。然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行了光合作用的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。恩吉尔曼的实验证明：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 [编辑本段]8. 光合作用原理的研究与应用　　研究光合作用，对农业生产，环保等领域起着基础指导的作用。知道光反应暗反应的影响因素，可以趋利避害，如建造温室，加快空气流通，以使农作物增产。人们又了解到二磷酸核酮糖羧化酶的两面性，即既催化光合作用，又会推动光呼吸，正在尝试对其进行改造，减少后者，避免有机物和能量的消耗，提高农作物的产量。 　　当了解到光合作用与植物呼吸的关系后，人们就可以更好的布置家居植物摆设。比如晚上就不应把植物放到室内，以避免因植物呼吸而引起室内氧气浓度降低。　　农业生产的目的是为了以较少的投入，获得较高的产量。根据光合作用的原理，改变光合作用的某些条件，提高光合作用强度（指植物在单位时间内通过光合作用制造糖的数量），是增加农作物产量的主要措施。这些条件主要是指光照强度、温度、CO2浓度等。如何调控环境因素来最大限度的增加光合作用强度，是现代农业的一个重大课题。 [编辑本段]9. 我国提高光合作用效率的实例　　</B>云南生态农业研究所所长那中元开发的作物基因表型诱导调控表达技术（GPIT），在世界上第一个成功地解决了提高光合作用效率的难题。　　提高农作物产量有多种途径，其中之一是提高作物光合作用效率，而如何提高则是一个世界难题，许多发达国家开展了多年研究，但至今未见成功的报道。　　那中元开发的GPIT技术率先解决了这一难题，据西藏、云南、山东、黑龙江、吉林等省、自治区试验结果，使用GPIT技术，不同作物的光合作用效率可分别提高50%至400%以上。　　云南省西北部的迪庆藏族自治州中甸高原坝区海拔3276米，玉米全生育期有效积温493℃，不到世界公认有效积温最低极限的一半；玉米苗期最低气温零下5.4℃，地表最低气温零下9.5℃。但使用GPIT技术试种的玉米仍生长良好，获得每亩499公斤的高产。　　1999年在海拔3658米的拉萨试种的玉米，单株最多长出八穗，全部成熟，且全是高赖氨酸优质玉米。全国高海拔地区和寒冷地区的试验示范表明，应用GPIT技术可使作物的生育期大为缩短，小麦平均缩短7至15天，水稻平均缩短10至20天，玉米平均缩短30至40天。　　GPIT技术还解决了农作物自身抗性表达，高抗根、茎、叶多种病害的世纪难题。1999年在昆明市官渡区进行了百亩小麦连片对照试验，未使用GPIT技术的小麦三次施用农药，白粉病仍很严重；而应用GPIT技术处理的百亩小麦，不用农药，基本不见病株。 [编辑本段]10. 光合作用的简单实验　　【设计】 光合作用是绿色植物在光下把二氧化碳和水合成有机物（淀粉等），同时放出氧气的过程。本实验应用对比的方法，使学生认识：（1）绿叶能制造淀粉；（2）绿叶必须在光的作用下才能制造出淀粉。　　火。　　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，并且释放出氧的过程。我们每时每刻都在吸入光合作用释放的氧。我们每天吃的食物，也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。那么，光合作用是怎样发现的呢？

光照强度直接影响光合作用的光反应过程光合作用原理光反应1水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)2.ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)暗反应1.CO2的固定:CO2+C5→2C32.C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5只有光反应过程需要光照相关知识：光合作用（Photosynthesis），即光能合成作用，是指含有叶绿体绿色植物、动物和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应（旧称暗反应），利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。同时也有将光能转变为有机物中化学能的能量转化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳-氧平衡的重要媒介。光合作用可分为产氧光合作用和不产氧光合作用是绿色植物、和某些细菌利用叶绿素，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物（主要是淀粉），并释放出氧气的生化过程。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是赖以生存的关键，而地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。

光合作用原理是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将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。光合作用第一个阶段中的化学反响，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反响阶段。光反应阶段的化学反响是在叶绿体内的类囊体上进行的。光合作用第二个阶段中的化学反响，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反响阶段。暗反应阶段中的化学反响是在叶绿体内的基质中进行的。光反响阶段和暗反响阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。光合作用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。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。最早的光合作用介绍：1990年，一种红藻化石在加拿大北极地区被发现，这种红藻是地球上已知的第一种有性繁殖物种，也被认为是已发现的现代动植物最古老祖先。对红藻化石的年龄此前没有形成统一看法，多数观点认为它们生活在距今约12亿年前。为了确定这种红藻化石的年龄，研究人员专门到加拿大巴芬岛收集包含这种红藻化石的黑页岩并用铼锇同位素测年法分析，认为红藻化石有10.47亿年的历史。在确认红藻化石年龄基础上，研究人员用一种名为“分子钟”的数学模型来计算基于基因突变率的生物进化事件。他们的结论是，约12.5亿年前，真核生物开始进化出能进行光合作用的叶绿素。

光合作用的公式如图：二氧化碳+水光叶绿体有机物（储存能量）+氧气，可见光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧气，条件是光，场所是叶绿体．影响植物光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度等．所以增加光照时间和合理密植都是充分利用光能，能够提高光合效率，从而达到提高产量的目的；故答案为：增加光照时间；合理密植

　　光合作用的原理：绿色植物在光照的条件下，通过体内的叶绿体可以将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物。在光合作用的过程中，绿色植物会产生如碳水化合物或糖类等有机物，同时释放出氧气。 　　光合作用的意义 　　光合作用可以将太阳能转变为化学能，储存在所形成的有机化合物中。光合作用可以吸收二氧化碳，将无机物变成有机物。 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。光合作用有助于维持大气中的碳氧平衡，光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件，另一方面，逐渐形成了大气表层的臭氧层。 　　叶绿体是什么 　　叶绿体是高等植物和一些藻类所特有的能量转换器。为绿色植物进行光合作用的场所，存在于高等植物叶肉、幼茎的一些细胞内，藻类细胞中也含有。

应用光合作用和同化运输原理提高产量：增大温室采光面的透光率，改善光照条件，充分利用光能。光是光合作用的能量来源，温室内光照的强弱，和见光时间长短是决定光合产量高低的主要因素。最大限度的利用光能，既是植物提高光合产量的主要条件，又是温室在寒冷天气条件下的热量来源。特征分析高二学生对光合作用已经具有粗浅的了解和初步的基础，并且认知结构已基本形成，思维能力更加成熟，学习动机有一定内在的信念，认知活动能力明显增强；而在这一节知识中，既有微观上的、分子水平上（色素、光合作用的过程、实质等）的知识，又有宏观上的知识（光合作用的意义），有的知识（光合作用的过程）很抽象，学生在学习时会有一定的困难。

通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间对温室大棚用无色透明玻璃（或塑料）

光合作用(Photosynthesis)，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物，将光能转化成化学能储存在有机物中，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。光合作用原理光反应1水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)2.ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)暗反应1.CO2的固定:CO2+C5→2C32.C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。光合作用是指绿色植物利用光能，把二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物，同时释放出氧气的过程。a、由强光变成弱光时,产生的[H]、ATP数量减少,此时C3还原过程减弱,而CO2仍在短时间内被一定程度的固定,因而C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)的合成率也降低。b、CO2浓度降低时,CO2固定减弱,因而产生的C3数量减少,C5的消耗量降低,而细胞的C3仍被还原,同时再生,因而此时,C3含量降低,C5含量上升。植物光合作用过程：二氧化碳+水→有机物（储存着能量）+氧气

这个问题有问题，光合作用是无法增加产量的。

： 光合作用原理在生产上的应用 专题： 分析： 要想提高作物的产量就要想办法促进光合作用，并抑制呼吸作用．据此答题． 植物的光合作用原理是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气，同时把光能转变成化学能储存在制造的有机物里．呼吸作用的原理是在线粒体里在氧气的作用下把有机物分解成二氧化碳和水，同时释放能量．可见要想提高作物的产量就要想办法促进光合作用，并抑制呼吸作用．

通过补充二氧化碳，延长光照时间

光合作用是植物、藻类等生产者和某些细菌，利用光能，将二氧化碳、水或是硫化氢转化为碳水化合物。植物被称为食物链的生产者，因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。植物与动物不同，它们没有消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取，在阳光充足的白天，它们利用太阳光能来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。光合作用原理：光合作用的关键参与者是植物体内的叶绿体，叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉等能源物质，同时释放氧气。

1、光合作用的实质:物质上,将无机物转换成有机物能量上,将活跃的化学能转化为稳定的化学能光合作用的原理叶绿体在阳光的作用下,把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉,同时释放氧气。 2、光合作用的应用：农作物扣大棚，提高温度，增强光合作用，增强昼夜温差使作物糖分积累，如吐鲁番的葡萄。

(1)色素吸收的光能，有二方面的作用，即用于传递光能（叶绿素b）和激发色素中的电子（叶绿素a）。。从没听过这样的问题。。PS：直接参与光合作用的色素只有叶绿素a，b吸收的光主要传递给a后被利用。类胡萝卜素吸收的光也传递给a，也具有保护功能即在强光下吸收并耗散多余的光能。(2)光反应和暗反应的联系：光反应为暗反应提供ATP和NADPH；暗反应为光反应提供ADP、P(磷酸)和NADP+(3)C3化合物的二个去向是形成葡萄糖极其他化合物和RuBP（C5）(4)在叶绿体中，ATP是在类囊体膜上生成，又在叶绿体基质中被消耗的(5)光合作用中能量的转换途径：光能电能NADPHT和ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能（这样写是可以的~~~~~~~）光合作用中C原子的转移途径：看书上卡尔文循环吧。就是哪CO2+C5变成俩C3然后又变成C5还有糖这样的循环不会要求太高的吧光合作用中H原子的转移途径：H2O（CH2O）光合作用中H好像就是光反应H2O变成H+然后经过ATP合成酶时搞出格ATP然后去和NADP+在2e-作用下形成NADPH然后就把C3还原了。大概来说也就是进道糖里面去了。

间作套种:与光合作用有关的原理是阳生植物和阴生植物对光照的要求不同，从而合理搭配，增加产量。合理密植:降低种内竞争强度，是植物的能接受更充分的光照。正其行、通其风:强化空气流通，为植物光合作用提供更多二氧化碳。施用农家肥:一方面，农家肥被微生物分解后，可以提供农作物生长所必需的各种矿质元素;另一方面，被微生物分解后，还可以增加局部二氧化碳含量，从而增产。

光合作用的原理和应用1、1771年，普利斯特利的实验结论：植物能够更新空气。2、1779年，英格豪斯的实验证明：光照 是进行光合作用的必要条件。1785年：科学家发现，光合作用消耗CO2和H2O，释放O2.1845年：科学家指出，光合作用把光能转化成化学能储存起来。Question：化学能储存在哪里呢？3、1864年，萨克斯的实验结论植物叶片在光合作用下产生 淀粉。4、1941年，鲁宾和卡门的实验证明：光合作用产生的O2来自于H2O5、1946年，卡尔文实验探究二氧化碳的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。卡尔文获得1961年诺贝尔奖。光合作用的概念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。◆ 化学反应式比较光合作用中光反应和暗反应的主要区别光合作用的探究过程1. 反应式2. 概念总结光合作用的过程光反应阶段和暗反应阶段

光合作用原理至今未明，属于量子范围，人类目前理解不了量子范围的东西

光合作用：在叶绿体内囊体薄膜上，进行光反应，吸收太阳能将水分解为氧气和[H]，同时将ADP转化为ATP。其中ATP和[H]是暗反应的原料，暗反应在叶绿体基质中进行，先将碳五和二氧化碳还原为碳三，再利用[H]和ATP转化为有机物，如此循环

光合作用和呼吸作用的原理如下：1.呼吸作用的本质是氧化分解有机物，释放能量，不一定需要氧气，分为有氧呼吸和无氧呼吸。2.呼吸作用在生产上的应用：作物栽培时，要有适当措施保证根的正常呼吸，如疏松土壤等。粮油种子贮藏时，要风干、降温，降低氧气含量，则能抑制呼吸作用，减少有机物消耗。水果、蔬菜保鲜时，要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度，抑制呼吸作用。3.影响呼吸速率的外界因素：温度：温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内，温度越低，细胞呼吸越弱；温度越高，细胞呼吸越强。氧气：氧气充足，则无氧呼吸将受抑制；氧气不足，则有氧呼吸将会减弱或受抑制。水分：一般来说，细胞水分充足，呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没，根部缺氧，进行无氧呼吸，产生过多酒精，可使根部细胞坏死。CO2：环境CO2浓度提高，将抑制细胞呼吸，可用此原理来贮藏水果和蔬菜。

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能量的有机物,并且释放氧气的过程。农业上应用的例子有：合理密植、立体种植、适当增加二氧化碳浓度、适当延长光照时间、减少大气电场的屏蔽、设立空间电场等。

光合作用的原理是依靠其他的方式来进行对营养的摄取,植物就是所谓的自养生物的一种。对于绿色植物来说,在阳光充足的白天(在光照强度太强的时候植物的气孔会关闭,导致光合作用强度减弱),它们利用太阳光能来进行光合作用,以获得生长发育必需的养分。 光合作用反应过程 光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。 暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。 光合作用的重要意义：光合作用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。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。

光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为葡萄糖，并释放出氧气的生化过程

研究课题研究光合作用，对农业生产，环保等领域起着基础指导的作用。知道光反应暗反应的影响因素，可以趋利避害，如建造温室，加快空气流通，以使农作物增产。人们又了解到二磷酸核酮糖羧化酶的两面性，即既催化光合作用，又会推动光呼吸，正在尝试对其进行改造，减少后者，避免有机物和能量的消耗，提高农作物的产量。当了解到光合作用与植物呼吸的关系后，人们就可以更好的布置家居植物摆设。比如晚上就不应把植物放到室内，以避免因植物呼吸而引起室内氧气浓度降低。农业生产的目的是为了以较少的投入，获得较高的产量。根据光合作用的原理，改变光合作用的某些条件，提高光合作用强度（指植物在单位时间内通过光合作用制造糖的数量），是增加农作物产量的主要措施。这些条件主要是指光照强度、温度、CO2浓度等。如何调控环境因素来最大限度的增加光合作用强度，是现代农业的一个重大课题。农业上应用的例子有：合理密植、立体种植、适当增加二氧化碳浓度、适当延长光照时间、减少大气电场的屏蔽、设立空间电场等。应用实例（1）云南生态农业研究所所长那中元开发的作物基因表型诱导调控表达技术（GPIT），在世界上第一个成功地解决了提高光合作用效率的难题。提高农作物产量有多种途径，其中之一是提高作物光合作用效率，而如何提高则是一个世界难题，许多发达国家开展了多年研究，但至今未见成功的报道。那中元开发的GPIT技术率先解决了这一难题，据西藏、云南、山东、黑龙江、吉林等省、自治区试验结果，使用GPIT技术，不同作物的光合作用效率可分别提高50%至400%以上。云南省西北部的迪庆藏族自治州中甸高原坝区海拔3276米，玉米全生育期有效积温493℃，不到世界公认有效积温最低极限的一半；玉米苗期最低气温零下5.4℃，地表最低气温零下9.5℃。但使用GPIT技术试种的玉米仍生长良好，获得每亩499公斤的高产。1999年在海拔3658米的拉萨试种的玉米，单株最多长出八穗，全部成熟，且全是高赖氨酸优质玉米。全国高海拔地区和寒冷地区的试验示范表明，应用GPIT技术可使作物的生育期大为缩短，小麦平均缩短7至15天，水稻平均缩短10至20天，玉米平均缩短30至40天。GPIT技术还解决了农作物自身抗性表达，高抗根、茎、叶多种病害的世纪难题。1999年在昆明市官渡区进行了百亩小麦连片对照试验，未使用GPIT技术的小麦三次施用农药，白粉病仍很严重；而应用GPIT技术处理的百亩小麦，不用农药，基本不见病株。（2）模拟大气电场的空间电场在提高温室内作物、大田作物的光合效率方面具有应用价值。空间电场生物效应之一是植物在空间电场作用下能快速吸收二氧化碳并提高根系的呼吸强度。大气电场防病促生理论、模拟大气电场变化的空间电场在农业生产中一般用来解决弱光生理障碍和加快二氧化碳的同化速率。在空间电场环境中，增补二氧化碳可获得高的生物产量。（3）二氧化碳捕集技术，即光碳核肥，是由南阳东仑生物光碳科技有限公司生产的产品，世界第一例可以大面积推广的增加植物光合作用的技术，该技术可以有效的增加作物周围的二氧化碳浓度，增加植物的光合作用，同时抑制夜间的光呼吸，从而达到作物高产。实际意义1．一切生物体和人类物质的来源（所需有机物最终由绿色植物提供）2．一切生物体和人类能量的来源（地球上大多数能量都来自太阳能）3．一切生物体和人类氧气的来源（使大气中氧气、二氧化碳的含量相对或绝对稳定）

在大棚蔬菜种植中的应用： 1、在大棚中使用蓝色的塑料增加光照强度，晚上利用电灯适当延长光照时间，有利于光合作用的光反应，增加有机物的合成。 2、使大棚中保持较高浓度的二氧化碳浓度，例如使用有机肥，上午及时打开塑料棚通风。冬天农民常常通过在塑料大棚内燃烧煤球，或喷施干冰，增加二氧化碳的浓度，农作物种植时“正其行，通其风”等，都有利于光合作用的进行，以提高蔬菜产量。 3、白天提高大棚的温度，夜晚降低温度，即增大昼夜温差，前者有利于合成光合作用的产物糖类，后者降低呼吸作用，可减少有机物的分解，从而提高产量。 4、合理密植，有助于植物吸收二氧化碳和充分利用光照，最大化的提高产量。

光合作用原理在生产实践中的应用 节，我们能吃到的新鲜的蔬菜（反季节蔬菜），是人们利用光合作用原理在温室中栽培出来的。那么农民利用温室种植蔬菜的道理是什么？ [讨论]：请同学们观察图6-12“温室中的调控系统示意图”，讨论说出温室中的调控系统是怎样调控二氧化碳浓度的？[播放FLASH]： 温室中二氧化碳的调控。 [讲述]：这种给农作物使用二氧化碳的方法称为 气肥法，二氧化碳又被称为“室中肥料”。 [提问]：你知道给农作物施加二氧化碳的方法有哪些吗？ [概括]：1.增施有机肥料，利用微生物分解有机物产生二氧化碳。2.直接施放贮 存在钢瓶中的二氧化碳。3.点煤球炉，让煤炭燃烧产生二氧化碳。[提问]：除了利用增加二氧化碳的浓度的方法可以增强光合作用，还有没有其他的方法能增强光合作用？[归纳]：充分利用光合作用的原理，最大限度地满足农作物的光合作用对二氧化碳和水的需求，满足农作用的光合作用对光的需求，达到增产的目的。莲山课件 原文地址：http://www.5ykj.com/Health/qi/86535.htm

大棚等。从光照 温度 二氧化碳浓度对其影响考虑

光合作用可分为光反应和碳反应（旧称暗反应）两个阶段2.1 光反应条件：光照、光合色素、光反应酶.场所：叶绿体的类囊体薄膜.(色素）光合作用的发现：水(原料)+二氧化碳 （原料） 光（条件）&叶绿体（场所）=氧气（产物）+有机物（产物）①水的光2H2O4[H]+O2(在光和叶绿体中的色素的催化下）.②ATP的合成：ADP+Pi+能量ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）.影响因素：光照强度、CO2浓度、水分供给、温度、酸碱度、矿质元素等.