光合作用过程:
1、光合作用的概念:
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2、光合作用图解:
3、光合作用的总反应式及各元素去向
光反应与暗反应的比较:
项目 |
光反应(准备阶段) |
暗反应(完成阶段) |
场所 |
叶绿体的类囊体薄膜上 |
叶绿体的基质中 |
条件 |
光、色素、酶、水、ADP、 Pi |
多种酶、[H]、ATP、CO2、C5 |
物质变化 |
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能量的变化 |
光能转变成ATP中活跃的化学能 |
ATP中活跃的化学能转变成(CH2O)中稳定的化学能 |
相互联系 |
光反应产物[H]、ATP为暗反应提供还原剂和能量;暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了原料 |
易错点拨:
1、光合作用总反应式两边的水不可轻易约去,因为反应物中的水在光反应阶段消耗,而产物中的水则在暗反应阶段产生。
2、催化光反应与暗反应的酶的分布场所不同,前者分布在类囊体薄膜上,后者分布在叶绿体基质中。
知识拓展:1、氮能够提高光合作用的效率的原因是:氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所:光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行;光合作用的第二个阶段中的化学反应,有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。
2、玉米是C
4植物,其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体,能够进行光合作用的暗反应。C
4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。
①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO
2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。
②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C
3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中;而C
4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,维管束鞘细胞不含叶绿体。
3、光合细菌:利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物,是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称,是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌,是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处,主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。
化能合成作用与生物代谢类型:1.化能合成作用概念:自然界中少数种类的细菌能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来合成有机物,这种合成作用叫做化能合成作用。
注意:理解此概念的关键是:①少数细菌;②能源是化学能,而不是光能。
2、化能合成作用的类型
例:硝化细菌进行化能合成作用的过程:
3、自养生物与异养生物
类型 |
代谢特征 |
举例 |
自养生物 |
光能自养型 |
以光为能源,以CO2和水为原料合成有机物,并把光能转化为储存在有机物中的化学能(光合作用) |
绿色植物、蓝藻及少数细菌 |
化能自养型 |
利用某些无机物氧化释放的化学能将CO2和H2O合成有机物,并储存能量(化能合成作用) |
硝化细菌、硫细菌、铁细菌等 |
异养生物 |
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动 |
人、动物、真菌以及大多数细菌 |
化能合成作用与光合作用的区别:
1、光合作用是利用光能将CO
2和水合成有机物,而化能合成作用利用的是化学能。
2、光合作用的原料是CO
2和H
2O,化能合成作用的原料中不一定有水,有些是H
2S等。
例如,绿硫细菌光合作用的原料是CO
2和H
2S,是用H
2S做还原剂,而不是H
2O。
过程如下:
CO
2+2H
2S
(CH
2O)+2S+H
2O
所以,自然界中光合作用的总反应式又可以用下列反应式概括:
CO
2+2H
2A
(CH
2O)+2A+H
2O