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高一生物能量之源光與光合作用知識(shí)點(diǎn)
定義
光合作用（Photosynthesis）是綠色植物利用葉綠素等光合色素和某些細(xì)菌（如帶紫膜的嗜鹽古菌）利用其細(xì)胞本身，在可見(jiàn)光的照射下，將二氧化碳和水（細(xì)菌為硫化氫和水）轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣（細(xì)菌釋放氫氣[1] ）的生化過(guò)程。同時(shí)也有將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中化學(xué)能的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。植物之所以被稱(chēng)為食物鏈的生產(chǎn)者，是因?yàn)樗鼈兡軌蛲ㄟ^(guò)光合作用利用無(wú)機(jī)物生產(chǎn)有機(jī)物并且貯存能量。通過(guò)食用，食物鏈的消費(fèi)者可以吸收到植物及細(xì)菌所貯存的能量，效率為10%~20%左右。對(duì)于生物界的幾乎所有生物來(lái)說(shuō)，這個(gè)過(guò)程是它們賴(lài)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。
作用機(jī)制
作用原理
植物與動(dòng)物不同，它們沒(méi)有消化系統(tǒng)，因此它們必須依靠其他的方式來(lái)進(jìn)行對(duì)營(yíng)養(yǎng)的攝取，植物就是所謂的自養(yǎng)生物的一種。對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)，在陽(yáng)光充足的白天（在光照強(qiáng)度太強(qiáng)的時(shí)候植物的氣孔會(huì)關(guān)閉，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度減弱），它們利用太陽(yáng)光能來(lái)進(jìn)行光合作用，以獲得生長(zhǎng)發(fā)育必需的養(yǎng)分。
這個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵參與者是內(nèi)部的葉綠體。葉綠體在陽(yáng)光的作用下，把經(jīng)由氣孔進(jìn)入葉子內(nèi)部的二氧化碳和由根部吸收的水轉(zhuǎn)變成為淀粉等物質(zhì)，同時(shí)釋放氧氣。
光合作用是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能再轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能的過(guò)程！
化學(xué)方程式
CO2+H2O→（CH2O）+O2（反應(yīng)條件：光能和葉綠體）
12H2O + 6CO2+ 陽(yáng)光 → C6H12O6（葡萄糖）+ 6O2+ 6H2O（與葉綠素產(chǎn)生化學(xué)作用）
（化學(xué)反應(yīng)式12H2O + 6CO2→ C6H12O6（葡萄糖） + 6O2+ 6H2O 箭頭上標(biāo)的條件是：酶 和 光照，下面是葉綠體）
H2O→2H++ 2e— + 1/2O2（水的光解）
NADP+ + 2e— + H+ → NADPH（遞氫）
ADP+Pi+能量→ATP （遞能）
CO2+C5化合物→2C3化合物（二氧化碳的固定）
2C3化合物+4NADPH→C5糖（有機(jī)物的生成或稱(chēng)為C3的還原）
C3（一部分）→C5化合物（C3再生C5）
C3（一部分）→儲(chǔ)能物質(zhì)（如葡萄糖、蔗糖、淀粉，有的還生成脂肪）
ATP→ADP+Pi+能量（耗能）
C3：某些3碳化合物
C5：某些5碳化合物
能量轉(zhuǎn)化過(guò)程：光能→電能→ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能→ATP中活躍的化學(xué)能
注：因?yàn)榉磻?yīng)中心吸收了特定波長(zhǎng)的光后，葉綠素a激發(fā)出了一個(gè)電子，而旁邊的酵素使水裂解成氫離子和氧原子，多余的電子去補(bǔ)葉綠素a分子上缺的。產(chǎn)生ATP與NADPH分子，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為電子傳遞鏈（Electron Transport Chain）電子傳遞鏈分為循環(huán)和非循環(huán)。
非循環(huán)電子傳遞鏈從光系統(tǒng)2出發(fā)，會(huì)裂解水，釋放出氧氣，生產(chǎn)ATP與NADPH。
循環(huán)電子傳遞鏈不會(huì)產(chǎn)生氧氣，因?yàn)殡娮觼?lái)源并非裂解水。最后會(huì)生成ATP。
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