光合作用反应式（生物光合作用公式）

　　光合作用反应式（生物光合作用公式）猩生物
　　二、光合作用与能量转化
　　光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。
　　1。捕获光能的色素绿叶中色素的提取和分离
　　（1）实验原理
　　提取：色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇（提取液）中；
　　分离：不同的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢。
　　（2）实验步骤
　　提取绿叶中的色素
　　取材：新鲜的菠菜叶，剪碎；
　　研磨：加无水乙醇的目的是溶解色素，加碳酸钙的目的是防止研磨中色素被破坏，加二氧化硅的目的是有助于研磨更充分。
　　过滤：选择单层尼龙布，原因是滤纸会吸附色素。
　　收集：将滤液收集到试管中，并用棉塞将试管口塞严，目的是防止滤液挥发。
　　制备滤纸条
　　滤纸条一段剪去两个角，目的是使得到的色素带平齐。
　　画滤液细线
　　画线要做到细、直、齐，待滤液干后再画23次，目的是尽可能的获得更多的色素。
　　色素分离
　　将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）插入层析液中，注意不能让层析液触及层析液。
　　（3）实验结果
　　色素的吸收光谱
　　叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
　　叶片呈现绿色是因为叶绿素对绿光的吸收最少，绿光被反射出来。
　　2。叶绿体的结构
　　1）结构色素和与光反应有关的酶（基粒：由类囊体堆叠而成，分布有）
　　注意：影响色素合成的因素：
　　光照：叶绿素只有在光照条件下才能合成；
　　温度：温度通过影响酶的活性来影响叶绿素的合成；
　　必需元素：N、Mg等元素是构成叶绿素的元素，缺乏这些元素将无法合成叶绿素。
　　（2）叶绿体增大膜面积的方式：由类囊体堆叠形成基粒，增大酶的附着面积。
　　（2）叶绿体的功能
　　恩格尔曼水绵实验证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
　　4、光合作用原理的探究历程
　　（1）科学界普遍认为CO2中的C与O分开，释放氧气，C与H2O结合形成甲醛，再缩合成糖。后发现甲醛对植物有害，且甲醛不能通过光合作用转化为糖。
　　（2）希尔反应：离体的叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。
　　（3）鲁宾和卡门：采用同位素示踪法，证明光合作用释放的氧气来自于水。
　　（4）阿尔农发现叶绿体在光下合成ATP，且该过程总是与水的光解伴随。
　　（5）卡尔文：用14CO2探明了CO2中的C在光合作用中转化为有机物中的C的途径，即卡尔文循环。
　　5、光合作用的过程
　　（1）光合作用的总反应式：CO2H2O光能（CH2O）O2。
　　（2）光反应与暗反应的过程
　　注意：水的光解不需要酶的催化；
　　光反应在有光的条件下才能进行，暗反应不需要光的参与，但暗反应在无光条件下不能进行，原因是缺少光反应提供的〔H〕和ATP。
　　光反应的时间略长于暗反应的时间，所以，光照与黑暗交替进行，有利于提高光能的利用率。
　　光反应中的〔H〕还原型辅酶，NADPH，呼吸作用中的〔H〕是还原型辅酶，NADH。
　　（3）环境因素骤变分析
　　光照强度不变，增大CO2的浓度，将会导致C3增多，C5减少，〔H〕和ATP减少，合成的有机物增多；
　　光照强度增大，CO2的浓度不变，将会〔H〕和ATP增多，导致C3减少，C5增多，合成的有机物增多；
　　（4）化能合成作用：少数细菌通过无机物氧化释放的能量制造有机物。如硝化细菌将土壤中的氨氧化成硝酸，利用这一系列化学反应释放的能量将二氧化碳和水转换成糖类。属于自养生物。
　　6、光合作用的影响因素
　　（1）内部因素：色素、酶的含量，叶绿体的含量等因素；
　　（2）外界因素
　　（1）光照强度（如图1）
　　原理：主要影响光反应阶段ATP和〔H〕的产生。
　　分析P点后的限制因素
　　内因：色素的含量、酶的数量和活性（外因：温度、CO2浓度）
　　应用：温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；
　　阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。
　　（2）CO2的浓度（如图2）
　　原理：影响暗反应阶段C3的生成。
　　分析P点后的限制因素
　　内因：酶的数量和活性（外因：温度、光照强度）
　　应用：在农业生产上可以通过正其行，通其风，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。
　　（3）温度：通过影响酶的活性而影响光合作用（如图3）。
　　应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
　　（4）水分和矿物质元素
　　原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。
　　矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成，对光合作用产生直接或间接的影响。如镁可以影响叶绿素的合成从而影响光反应。
　　曲线
　　应用：农业生产中，可根据作物的生长规律，合理灌溉和施肥。
　　（5）多因素对光合作用的影响
　　五、光合与呼吸的综合分析
　　1、光合作用与呼吸作用的过程比较
　　物质名称：b：O2，c：ATP，d：ADP，e：NADPH（〔H〕），f：C5，g：CO2，h：C3。
　　生理过程及场所
　　2、光合作用与呼吸作用物质和能量转移分析
　　（1）光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向
　　C：CO2暗反应（）有机物呼吸（）丙酮酸呼吸（）CO2
　　H：H2O光反应（）〔H〕暗反应（）（CH2O）有氧呼吸、（）〔H〕有氧呼吸（）H2O
　　O：H2O光反应（）O2有氧呼吸（）H2O有氧呼吸（）CO2暗反应（）有机物
　　（2）光合作用与有氧呼吸中〔H〕和ATP的来源、去路
　　（3）光合作用与有氧呼吸中的能量转化
　　3、光合作用与呼吸作用
　　（1）内在关系
　　细胞呼吸速率：植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。
　　净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。
　　真正光合速率净光合速率细胞呼吸速率。
　　曲线
　　（2）判定方法
　　根据关键词判定
　　4、光合作用与细胞呼吸曲线中的关键点移动
　　（1）细胞呼吸对应点（A点）的移动：细胞呼吸增强，A点下移；细胞呼吸减弱，A点上移。
　　（2）补偿点（B点）的移动
　　细胞呼吸速率增加，其他条件不变时，CO2（或光）补偿点应右移，反之左移。
　　细胞呼吸速率基本不变，相关条件的改变使光合速率下降时，CO2（或光）补偿点应右移，反之左移。
　　（3）饱和点（C点）和D点的移动：相关条件的改变（如增大光照强度或增大CO2浓度）使光合速率增大时，C点右移，D点上移的同时右移；反之，移动方向相反。
　　5、植物光合作用和细胞呼吸的日变化曲线分析
　　（1）自然环境中一昼夜植物CO2吸收或释放速率的变化曲线
　　a点：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。
　　b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。
　　d点：温度过高，部分气孔关闭，出现午休现象。
　　bf段：制造有机物的时间段。
　　ce段：积累有机物的时间段。
　　一昼夜有机物的积累量S1（S2S3）。
　　（2）密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线
　　（注意：分析光合作用或细胞呼吸速率的变化时，应分析曲线变化趋势的快慢，也就是斜率。）
　　AB段：无光照，植物只进行细胞呼吸。
　　BC段：温度降低，细胞呼吸减弱（曲线斜率下降）。
　　CD段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度小于细胞呼吸强度。
　　D点：随光照增强，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
　　DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度。其中FG段表示光合午休现象。
　　H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
　　HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止。
　　I点低于A点：一昼夜，密闭容器中CO2浓度减小，即光合作用大于细胞呼吸，植物能正常生长（若I点高于A点，植物不能正常生长）。
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