光合作用分幾個(gè)階段?

【專家解說】：光合作用(Photosynthesis)是植物、藻類和某些細(xì)菌利用葉綠素，在可見光的照射下，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖，并釋放出氧氣的生化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產(chǎn)者，是因?yàn)樗鼈兡軌蛲ㄟ^光合作用利用無機(jī)物生產(chǎn)有機(jī)物并且貯存能量。通過食用，食物鏈的消費(fèi)者可以吸收到植物所貯存的能量，效率為30%左右。對于生物界的幾乎所有生物來說，這個(gè)過程是他們賴以生存的關(guān)鍵。而地球上的碳氧循環(huán)，光合作用是必不可少的。 光合作用的發(fā)現(xiàn) 古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，植物生長所需的物質(zhì)全來源于土中。 荷蘭人范·埃爾蒙做了盆栽柳樹稱重實(shí)驗(yàn)，得出植物的重量主要不是來自土壤而是來自水的推論。他沒有認(rèn)識到空氣中的物質(zhì)參與了有機(jī)物的形成。 1771年，英國的普里斯特利發(fā)現(xiàn)植物可以恢復(fù)因蠟燭燃燒而變“壞”了的空氣。 1773年，荷蘭的英恩豪斯證明只有植物的綠色部分在光下才能起使空氣變“好”的作用。 1804年，瑞士的索緒爾通過定量研究進(jìn)一步證實(shí)二氧化碳和水是植物生長的原料。 1845年，德國的邁爾發(fā)現(xiàn)植物把太陽能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能。 1864年，德國的薩克斯發(fā)現(xiàn)光合作用產(chǎn)生淀粉。 1880年，美國的恩格爾曼發(fā)現(xiàn)葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。 1897年，首次在教科書中稱它為光合作用。 原理 植物與動(dòng)物不同，它們沒有消化系統(tǒng)，因此它們必須依靠其他的方式來進(jìn)行對營養(yǎng)的攝取。就是所謂的自養(yǎng)生物。對于綠色植物來說，在陽光充足的白天，它們將利用陽光的能量來進(jìn)行光合作用，以獲得生長發(fā)育必需的養(yǎng)分。 這個(gè)過程的關(guān)鍵參與者是內(nèi)部的葉綠體。葉綠體在陽光的作用下，把經(jīng)有氣孔進(jìn)入葉子內(nèi)部的二氧化碳和由根部吸收的水轉(zhuǎn)變成為葡萄糖，同時(shí)釋放氧氣： 12H2O + 6CO2 + 光 → C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2↑+ 6H2O 注意： 上式中等號兩邊的水不能抵消，雖然在化學(xué)上式子顯得很特別。原因是左邊的水，是植物吸收所得，而且用于制造氧氣和提供電子和氫離子。而右邊的水分子的氧原子則是來自二氧化碳。為了更清楚地表達(dá)這一原料產(chǎn)物起始過程，人們更習(xí)慣在等號左右兩邊都寫上水分子，或者在右邊的水分子右上角打上星號。 光反應(yīng)和暗反應(yīng) 光合作用可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)步驟 光反應(yīng) 場所：葉綠體膜 影響因素：光強(qiáng)度，水分供給 植物光合作用的兩個(gè)吸收峰 葉綠素a,b的吸收峰過程：葉綠體膜上的兩套光合作用系統(tǒng)：光合作用系統(tǒng)一和光合作用系統(tǒng)二，（光合作用系統(tǒng)一比光合作用系統(tǒng)二要原始，但電子傳遞先在光合系統(tǒng)二開始）在光照的情況下，分別吸收680nm和700nm波長的光子，作為能量，將從水分子光解光程中得到電子不斷傳遞，最后傳遞給輔酶NADP。而水光解所得的氫離子則因?yàn)轫槤舛炔钔ㄟ^類囊體膜上的蛋白質(zhì)復(fù)合體從類囊體內(nèi)向外移動(dòng)到基質(zhì)，勢能降低，其間的勢能用于合成ATP，以供暗反應(yīng)所用。而此時(shí)勢能已降低的氫離子則被氫載體NADP帶走。一分子NADP可攜帶兩個(gè)氫離子。這個(gè)NADPH+H離子則在暗反應(yīng)里面充當(dāng)還原劑的作用。 意義：1：光解水，產(chǎn)生氧氣。2：將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，產(chǎn)生ATP，為暗反應(yīng)提供能量。3：利用水光解的產(chǎn)物氫離子，合成NADPH+H離子，為暗反應(yīng)提供還原劑。 暗反應(yīng) 實(shí)質(zhì)是一系列的酶促反應(yīng) 場所：葉綠體基質(zhì) 影響因素：溫度，二氧化碳濃度 過程：不同的植物，暗反應(yīng)的過程不一樣，而且葉片的解剖結(jié)構(gòu)也不相同。這是植物對環(huán)境的適應(yīng)的結(jié)果。暗反應(yīng)可分為C3,C4和CAM三種類型。三種類型是因二氧化碳的固定這一過程的不同而劃分的。