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植物光合作用的公式,光合作用的化学方程式

作为地球上最重要的化学反应,植物光合作用对大多数人来说,好像并没有什么太大的秘密,它的过程无非就是吸收二氧化碳,放出氧气。植物光合作用的过程是怎样的呢?光合作用的化学方程式又是怎样?今天小编就来带大家了解一下光合作用。

1、什么是光合作用

光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素,在可见光的照射下,将二氧化碳和水转化为葡萄糖,并释放出氧气的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量,效率为30%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是他们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。

光合作用

2、光合作用的过程

1.光反应阶段:

光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光能才能进行,这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。

2.暗反应阶段:

光合作用第二个阶段中的化学反应,没有光能也可以进行,这个阶段叫做暗反应阶段。

暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体,在光合作用的过程中,二者是紧密联系、缺一不可的。

光合作用的机理 : 光合作用是一个很复杂的过程,它至少包含几十个步骤,大体上可分为原初反应、同化力形成和碳同化3大阶段。原初反应包括光能的吸收、传递和电荷的分离;同化力形成是原初反应所引起的电荷分离,通过一系列电子传递和反应转变成生物代谢中的高能物质腺苷三磷酸(ATP)和还原辅酶Ⅱ(NADPH);碳同化是以同化力(ATP和NADPH)固定和还原CO2形成有机物质。

电子链:光合作用中的电子传递链光合作用中,受光激发推动的电子从H2O到辅酶Ⅱ(NADP+)的传递过程。光合色素吸收光能后,把能量聚集到反应中心——一种特殊状态的叶绿素a分子,引起电荷分离和光化学反应。一方面将水氧化,放出氧气;另一方面把电子传递给辅酶Ⅱ(NADP+),将它还原成NADPH,其间经过一系列中间(电子)载体(也称递体)。

绿色植物中,光合电子传递由两个光反应系统相互配合来完成。一个是吸收远红光的特殊叶绿素a分子,最大吸收峰在700纳米处,称为P700。由P700和其他辅助复合物组成的光反应系统,称光系统 I(PSI)。另一个是吸收红光的特殊叶绿素a分子,其吸收峰在680纳米处,称为P680。由P680和其他辅助复合物组成的光反应系统,称光系统Ⅱ(PSII)

关于光合电子传递途径,比较普遍认为光合电子传递链是由PSⅡ和PSI以及连接两个光系统的一系列电子载体组成,电子传递链上各个载体按其氧化还原电位高低,成Z形串联排列。

光合作用

3、光合作用的化学方程式

6CO2+6H2O( 光照、酶、 叶绿体)→C6H12O6(CH2O)+6O2

二氧化碳+水→(光能,叶绿体)有机物(储存能量)+氧气

各步分反应公式:

H20→H+ O2(水的光解)

NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(递氢)

ADP→ATP (递能)

CO2+C5化合物→C3化合物(二氧化碳的固定)

C3化合物→(CH2O)+ C5化合物(有机物的生成)

近年来,空气里面二氧化碳不断增加,产生温室效应。光合作用能否优化空气成分,延缓地球变暖,也很值得探索。光合作用研究,还可以为仿真模拟、生物电子器件、研制生物芯片等提供理论基础或有效途径,对开辟21世纪新兴产业产生广泛而深远的影响。正是这些,使得光合作用研究在国际上成为一大热点难点。早在一个多世纪以前,科学家就已经知道了光合作用,但真正开始研究光合作用还是在量子力学建立之后,人们也越来越为它复杂的机制深深叹服。

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