光合作用(Photosynthesis),即光能合成作用,是植物、藻類和某些細(xì)菌,在可見光的照射下,經(jīng)過光反應(yīng)和暗反應(yīng),利用光合色素,將二氧化碳(或硫化氫)和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,并釋放出氧氣(或氫氣)的生化過程。
光合作用是系列復(fù)雜的代謝反應(yīng)的總和,是生物界賴以生存的基礎(chǔ),也是地碳氧循環(huán)的重要媒介。
光合作用原理
1水的光解:2H2O→4[H]+O2(為暗反應(yīng)提供氫)
2.ATP的形成:ADP+Pi+光能—→ATP(為暗反應(yīng)提供能量)
暗反應(yīng)
1.CO2的固定:CO2+C5→2C3
2.C3化合物的還原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5
1、光合作用:發(fā)生范圍(綠色植物)、場所(葉綠體)、能量來源(光能)、原料(二氧化碳和水)、產(chǎn)物(儲存能量的有機(jī)物和氧氣)。
光合作用是個光生物化學(xué)反應(yīng),所以光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而加快。但過定范圍之后,光合速率的增加變慢,直到不再增加。光合速率可以用CO2的吸收量來表示,CO2的吸收量越大,表示光合速率越快。
CO2是綠色植物光合作用的原料,它的濃度低影響了光合作用暗反應(yīng)的行。在定范圍內(nèi)提CO2的濃度能提光合作用的速率,CO2濃度達(dá)到定值之后光合作用速率不再增加,這是因為光反應(yīng)的產(chǎn)物有限。
溫度對光合作用的影響較為復(fù)雜。由于光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個分,光反應(yīng)主要涉及光物理和光化學(xué)反應(yīng)過程,尤其是與光有直接關(guān)系的步驟,不包括酶促反應(yīng),因此光反應(yīng)分受溫度的影響小,甚至不受溫度影響;而暗反應(yīng)是系列酶促反應(yīng),明顯地受溫度變化影響和制約。
當(dāng)溫度于光合作用的zui適溫度時,光合速率明顯地表現(xiàn)出隨溫度上升而下降,這是由于溫引起催化暗反應(yīng)的有關(guān)酶鈍化、變性甚至遭到破壞,同時溫還會導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和受損;溫加劇植物的呼吸作用,而且使二氧化碳溶解度的下降過氧溶解度的下降,結(jié)果利于光呼吸而不利于光合作用;在溫下,葉子的蒸騰速率增,葉子失水嚴(yán)重,成氣孔關(guān)閉,使二氧化碳供應(yīng)不足,這些因素的共同作用,然導(dǎo)致光合速率急劇下降。當(dāng)溫度上升到熱限溫度,凈光合速率便降為零,如果溫度繼續(xù)上升,葉片會因嚴(yán)重失水而萎蔫,甚至干枯死亡。
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