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光合作用的意義 光合作用如何發生

2024-09-23 08:39:53文/勾子木

光合作用,通常是指綠色植物(包括藻類)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有機物,同時釋放氧氣的過程。其主要包括光反應、暗反應兩個階段,涉及光吸收、電子傳遞、光合磷酸化、碳同化等重要反應步驟,對實現自然界的能量轉換、維持大氣的碳-氧平衡具有重要意義。

光合作用的意義 光合作用如何發生

光合作用的意義

將太陽能變為化學能

植物在同化無機碳化物的同時,把太陽能轉變為化學能,儲存在所形成的有機化合物中。每年光合作用所同化的太陽能約為人類所需能量的10倍。有機物中所存儲的化學能,除了供植物本身和全部異養生物之用外,更重要的是可供人類營養和活動的能量來源。因此可以說,光合作用提供今天的主要能源。綠色植物是一個巨型的能量轉換站。

把無機物變成有機物

植物通過光合作用制造有機物的規模是非常巨大的。據估計,植物每年可吸收CO2約7×1011噸,合成約5000億噸的有機物。地球上的自養植物同化的碳素,40%是由浮游植物同化的,余下60%是由陸生植物同化的。人類所需的糧食、油料、纖維、木材、糖、水果等,無不來自光合作用,沒有光合作用,人類就沒有食物和各種生活用品。換句話說,沒有光合作用就沒有人類的生存和發展。

維持大氣的碳-氧平衡

大氣之所以能經常保持21%的氧含量,主要依賴于光合作用(光合作用過程中放氧量約)。光合作用一方面為有氧呼吸提供了條件,另一方面,氧氣的積累,逐漸形成了大氣表層的臭氧(O3)層。臭氧層能吸收太陽光中對生物體有害的強烈的紫外輻射。植物的光合作用雖然能清除大氣中大量的CO2,但大氣中CO2的濃度仍然在增加,這主要是由城市化及工業化所致。

光合作用如何發生

光反應?:

在光照條件下,葉綠體中的葉綠素吸收光能,引發一系列化學反應,包括光能的吸收、傳遞和轉換。

通過電子傳遞和光合磷酸化,形成活躍的化學能(如ATP和NADPH)。

?暗反應?:

在沒有光的情況下,暗反應將活躍的化學能轉變為穩定的化學能,通過碳同化過程固定CO2,最終形成糖類。

光合作用介紹

綠色植物利用太陽的光能,同化二氧化碳(CO2)和水(H2O)制造有機物質并釋放氧氣的過程,稱為光合作用。光合作用所產生的有機物主要是碳水化合物,并釋放出氧氣。

18世紀70年代初,英國化學家?約瑟夫·普里斯特利通過實驗發現了植物可以更新空氣,從而揭示了光合作用的存在。隨著科學的發展,對光合作用的研究進入了?分子生物學時代,科學家們利用分子生物學方法深入探索光合作用的機制,這對于應對當前的挑戰如糧食安全、環境保護和可持續發展具有重要意義。

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