中文学名：
Photosynthesis
作用部位：
作用条件：
光色素分子酶二氧化碳（硫化氢）
概述/光合作用
光合作用光合作用，（Photosynthesis），即光能合成作用，是、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应，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。
研究历史/光合作用
绿色的叶，进行光合作用的重要场所1642年荷兰人扬·巴普蒂斯塔比利时人范·海尔蒙特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。 1684年，比利时的海尔蒙特认为，植物会从水中吸收养分，但其实这是不正确的观念。 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。 1771年，英国的发现置于密封玻璃罩内的老鼠极易窒息，但是加入一片新鲜薄荷叶，老鼠就可以苏醒。 1773年，荷兰的英格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。 1774年，英国的普里斯特利发现绿色的植物会制造、释放出氧气。 1782年，瑞士的瑟讷比埃发现，即使植物没有受到阳光照射，照样会释放出。 1804年，瑞士的索绪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。 1880年，美国的恩格尔曼发现叶绿体是进行光合作用的场所。 1897年，首次在教科书中称它为光合作用。
原理/光合作用
光合作用植物与动物不同，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，同时释放氧气： 12H2O + 6CO2 + 阳光 → (与叶绿素产生化学作用); C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2 + 6H2O 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下写上水分子，或者在右边的水分子右上角打上星号。 12H2O + 阳光 → 12H2 + 6O2 [光反应] 12H2 (来自光反应) + 6CO2 → C6H12O6 (葡萄糖) + 6H2O [暗反应]
影响因素/光合作用
光合作用分解水释放出O2并将CO2转化成糖类光强度，水分供给 过程：叶绿体膜上的两套：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，一二的命名则是按其发现顺序）在光照的情况下，分别吸收700nm和680nm波长的，作为能量，将从水分子光解过程中得到电子不断传递，其中还有细胞色素b6/f的参与，最后传递给辅酶NADP，通过-NADP还原将NADP还原为NADPH。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，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。这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。 光解水产生氧气。将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。利用水光解的产物氢离子，合成NADPH及H离子，为暗反应提供还原剂。 +H氢离子(即质子)-模型图 &光子-模型图 &电子-模型图
固碳作用/光合作用
固碳作用实质上是一系列的酶促反应，生物界有几种固碳方法，主要是卡尔文循环，但并非所有行光合作用的细胞都使用卡尔文循环进行碳固定，例如会使用还原性三羧酸循环，绿曲挠菌（Chloroflexus）会使用3-羟基丙酸途径（3-Hydroxy-Propionate pathway），还有一些生物会使用核酮糖-单磷酸途径（Ribolose-Monophosphate Pathway）和丝氨酸途径（Serin Pathway）进行碳固定。 场所：影响因素：温度，二氧化碳浓度 过程：不同的植物，固碳作用的过程不一样，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。固碳作用可分为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。 卡尔文循环：卡尔文循环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3-磷酸甘油酸。后者被在光反应中生成的+H还原，此过程需要消耗ATP。产物是3-。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。
化学程式/光合作用
CO2+H2O→(CH2O)+O2(反应条件：光能和叶绿体)&12H2O&+&6CO2+&阳光&→&(与叶绿素产生化学作用);&C6H12O6(葡萄糖)&+&6O2+&6H2OH2O→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+4NADPH→（CH2O）+&C5化合物+H2O（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。
影响条件/光合作用
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，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。 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。温度：光合作用中的化学反应都是在酶的催化作用下进行的，而温度直接影响酶的活性。温度与光合作用速率的关系就像温度与酶之间的关系，有一个最适的温度。 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。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。
研究意义/光合作用
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，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。
昆虫存在/光合作用
光合作用在人们印象中，光合作用总是与植物联系在一起，法国研究人员发现蚜虫或许也能从光线中获取能量，这是首次有证据显示昆虫体内可能也存在光合作用。此前有研究发现，是已知唯一能自己合成类胡萝卜素的动物。植物的类胡萝卜素会像叶绿素那样进行光合作用，在动物体内则有帮助调节免疫系统等功能，但蚜虫以外的其他动物需从食物中获取类胡萝卜素。由于类胡萝卜素是一种，所以蚜虫体内类胡萝卜素含量的多少可以改变其外表颜色。根据生存环境的不同，蚜虫外表有多种颜色，其中绿色蚜虫体内的类胡萝卜素含量最多，橙色蚜虫体内的类胡萝卜素含量中等，而白色蚜虫体内几乎不含类胡萝卜素。研究人员观察发现，在有光线的情况下，与白色蚜虫相比，绿色蚜虫体内三磷酸腺苷的含量要高得多。三磷酸腺苷是一种可以储存和传递能量的分子。研究人员还发现，橙色蚜虫体内生成的三磷酸腺苷在有光环境中会增多，在黑暗环境下会降低。研究人员提纯了蚜虫体内的类胡萝卜素，确认它具有吸收光能量的功能。综合这些线索，研究人员认为蚜虫或许也能进行光合作用，直接从光线中获取能量。但研究人员也承认目前的新发现只是提出了一种可能，需要更多的研究来确认蚜虫究竟是否能进行光合作用，如能确认将是对光合作用所适用范围的重要突破。
光合作用/光合作用
1、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)。
相关知识光合作用1、光合作用的发现:①1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,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。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。③1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。2、叶绿体的色素:①分布:基粒片层结构的薄膜上。②色素的种类:高等植物叶绿体含有以下四种色素。A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(;B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素和叶素3、叶绿体的酶:分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。4、光合作用的过程:①光反应阶段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(为暗反应提供能量)②暗反应阶段:a、CO2的固定:CO2+C5→2C3b、C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C55、光反应与暗反应的区别与联系:①场所:光反应在叶绿体基粒片层膜上,暗反应在叶绿体的基质中。②条件:光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。③物质变化:光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。④能量变化:光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能。⑤联系:光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。6、光合作用的意义:①提供了物质来源和能量来源。②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。③对生物的进化具有重要作用。总之,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。7、影响光合作用的因素:有光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如:在大棚蔬菜等植物栽种过程中,可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少呼吸作用消耗有机物)的方法,来提高作物的产量。再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范围内提高二氧化碳浓度,有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中(CH2O)的产量会减少,主要由于低温会抑制酶的活性;适当提高温度能提高暗反应中(CH2O)的产量,主要由于提高了暗反应中酶的活性。8、光合作用过程可以分为两个阶段,即光反应和暗反应。前者的进行必须在光下才能进行,并随着光照强度的增加而增强,后者有光、无光都可以进行。暗反应需要光反应提供能量和[H],在较弱光照下生长的植物,其光反应进行较慢,故当提高二氧化碳浓度时,光合作用速率并没有随之增加。光照增强,蒸腾作用随之增加,从而避免叶片的灼伤,但炎热夏天的中午光照过强时,为了防止植物体内水分过度散失,通过植物进行适应性的调节,气孔关闭。虽然光反应产生了足够的ATP和〔H〕,但是气孔关闭,CO2进入叶肉细胞叶绿体中的分子数减少,影响了暗反应中葡萄糖的产生。9、在光合作用中: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。
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第4节能量之源──光与光合作用学习目标 1. 说出绿叶中色素的种类和作用。 2. 说出叶绿体的结构和功能。 3. 说明光合作用以及对它的认识过程。 4. 尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 5. 说出光合作用原理的应用。 6. 简述化能合成作用。问题探讨〖提示〗 1. 用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。 2. 因为叶绿素对绿光吸收最少,所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。一、捕获光能的色素和结构㈠捕获光能的色素〖提示〗 1. 滤纸条上有 4 条不同颜色的色带,从上往下依次为: ①胡萝卜素(橙黄色)、②叶黄素(黄色)、③叶绿素 a (蓝绿色)、④叶绿素 b (黄绿色)。这说明绿叶中的色素有 4 种,它们在层析液中的溶解度不同,随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。 2. 滤纸上的滤液细线如果触到层析液,细线上的色素就会溶解到层析液中,就不会在滤纸上扩散开来,实验就会失败。叶绿素 a 和叶绿素 b 主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。〖与社会的联系〗人们根据上述科学原理,在需要人工补充光照的温室和塑料大棚中栽培农作物时,就可以根据所需要的光合作用产物的类型,来选择适合的光源以及玻璃或塑料薄膜了。例如,冷光镝灯的光谱成分接近于太阳光,且辐射出的热能比较少,是一种比较好的人工光源;又如,氙灯的可见光部分也近似于太阳光,但其紫外线和红外线则比太阳光的多, 使用时应隔以玻璃或水层以吸收其紫外线或红外线。相比之下,日光灯的蓝紫光和绿光比太阳光的多而红光比太阳光的少;普通的白炽灯则蓝紫光比太阳光的少而红外光比太阳光多。科学家通过实验还发现,蓝色塑料薄膜育秧时有壮秧的效果,这一结果现已在不少地区的水稻育秧生产中得到应用。二、叶绿体的结构资料分析 1. 恩格尔曼实验的结论是:氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 2. 提示:实验材料选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察,用好氧细菌可确定释放氧气多的部位;没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰;用极细的光束照射,叶绿体上可分为光照多和光照少的部位,相当于一组对比实验;临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果,等等。 3. 叶绿体是进行光合作用的场所。叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所需的酶。三、光合作用的原理和应用㈠光合作用的探究历程〖旁栏思考题〗〖提示〗持这种观点的人,很可能是在无光条件下做的这个实验。无光时,植物不进行光合作用,只进行细胞呼吸,所以没有释放氧气,而是释放二氧化碳,也就是使空气变污浊了。〖思考与讨论 1〗 1. 光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是糖类和氧气,场所是叶绿体,条件是要有光,还需要多种酶等。光合作用的反应式是: CO 2+H 2O (CH 2 O)+O 2 2. 提示:从人类对光合作用的探究历程来看,生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系很密切。例如, 直到 1785 年, 由于发现了空气的组成, 人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳,这个事例说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关。又如,鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水,而不是来自二氧化碳; 卡尔文用同位素示踪技术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,都说明在科学发展的进程中,相关学科的互相促进,以及技术手段的进步对科学发展的推动作用。㈡光合作用的过程 CO 2+H 2O (CH 2 O)+O 2 填写图中光合作用过程的名称并回答问题: (1 )写出各标号的名称: ①_______ ②_______ ③_______ ④________ ⑤_______ ⑥________ ⑦_______ ⑧_______ ⑨_________ (2 )光反应为暗反应提供了[ ]和[ ] (只填序号)。(3 )光反应和暗反应的场所分别是叶绿体的__________________ 和__________________ 。〖思考与讨论 2〗光反应阶段暗反应阶段所需条件必须有光有光无光均可进行场所类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中物质变化 H 2O 分解成 O 2 和[ H]; 形成 ATP 二氧化碳被固定; C 3 被[ H ]还原,最终形成糖类; ATP 转化成 ADP 和 Pi 能量转换光能转变为化学能,储存在 ATP 中 ATP 中的化学能转化为糖类中储存的化学能联系 2. 物质联系: 光反应阶段产生的[H], 在暗反应阶段用于还原 C3; 能量联系:光反应阶段生成的 ATP ,在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来, 帮助 C3 形成糖类, ATP 中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。四、化能合成作用起初,人们认为只有绿色植物才能将二氧化碳转化为有机物,后来发现,即使没有叶绿素的参与,某些微生物也能将二氧化碳转化为有机物,这类微生物称做化能自养型微生物。这类微生物通过氧化如氢气、硫化氢、二价铁离子或亚***盐等无机物,夺取无机物中的电子, 通过电子传递链合成 ATP 和 NADPH , 再利用 ATP 和 NADPH 完成二氧化碳的还原和固定。广泛地分布在土壤和水域环境中的硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌等都属于这类微生物。例如,氢细菌通过将氢气氧化为水,硫细菌通过将硫化氢氧化为硫酸盐,硝化细菌通过将氨氧化为亚***盐,或将亚***盐氧化为***盐,来驱动二氧化碳的固定,完成有机物的合成。基础题 1.(1)√;( 2)×。 2.B 。 3.D 。 4.C 。 5.D 。 6.B 。 7. 光合作用中光反应阶段的能量来源是光能,暗反应阶段的能量来源是 ATP 。 8. 白天若突然中断二氧化碳的供应,叶绿体内首先积累起来的物质是五碳化合物。拓展题 1.(1 )根据图中的曲线表明, 7~ 10 时光合作用强度不断增强,这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下,光合作用的强度是随着光照加强而增强的。(2 )在 12 时左右光合作用强度明显减弱,是因为此时温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,二氧化碳供应减少,导致光合作用强度明显减弱。(3) 14~ 17 时光合作用强度不断下降的原因,是因为此时光照强度不断减弱。自我检测的答案和提示一、概念检测判断题 1.√。 2.×。 3.√。选择题 1.D 。 2.D 。画概念图二、知识迁移提示:松土是我国农业生产中一项传统的耕作措施。松土可以增加土壤的透气性,能促进土壤中枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解,从而有利于农作物生长。但是,松土容易造成水土流失,可能成为沙尘暴的一种诱发因素。科学研究表明,产生沙尘的地表物质以直径为 0.005~0.06 mm 的粉尘为主,这些粉尘主要来自农田。由于松土促进了土壤微生物的有氧呼吸, 增加了二氧化碳的分解和排放, 从而使温室效应和全球气候变暖问题变得更加严重。此外,松土还增加了农业生产的成本。1
内容来自淘豆网转载请标明出处.到底哪一个是光合作用总反应式。。求解。_高中生物吧_百度贴吧
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到底哪一个是光合作用总反应式。。求解。收藏
说法一：12H2O + 6CO2 → (叶绿素中，光照下)C6H12O6(葡萄糖) + 6O2+ 6H2O说法二：CO2+H2O（光）→（CH2O）+O2个人感觉说法一正确。但是那个生成物里面的葡萄糖是怎么的来的呢？求解。是不是那个CH2O转化成了葡萄糖？
CGWANG原画培训 「零基础全额退费保障」,原画名企委托培训,高薪工作不是梦
事实证明说法一正确。求过程及1L疑问解释。谢谢
建议LZ不要深究。。。。这个要涉及大量植物学和一定生物化学的知识，比较绞
应该是上面那个，这里水不能抵掉的吧。抵掉也可以，但是方便理解，还是不掉。这说明有一步产生水有一步消耗水
第二个可以的，教科书就这样写，条件是叶绿体，不过ch2o最好写成糖类
书上写的是第二个
楼主目前高中生吗？
植物吸收二氧化碳和水，释放氧气，同时合成自身所需营养物质~~~这是我一直以来的认知~~
ch2o代表糖类，，葡萄糖属于糖类
说法一：12H2O + 6CO2 → (叶绿素中，光照下)C6H12O6(葡萄糖) + 6O2+ 6H2O说法二：CO2+H2O（光）→（CH2O）+O2都是对的
如果题中说合成葡萄糖
就要用第一个
两个应该都对高中教材那么写的目的应该是通过葡萄糖为例让了解过程的
没必要深究
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