分子与细胞_U5.4_光合作用

注意：植物也有线粒体，也可参加有氧呼吸，所以也会排放大量二氧化碳。

白天植物在光合作用下释放氧气。

夜里，光合作用消失，植物通过有氧呼吸排放大量二氧化碳。

所以白天可以把植物放进屋里，净化空气，晚上把植物放出去，避免屋里产生大量二氧化碳。

绿色的叶，进行光合作用的重要场所。

773年，荷兰的英格豪斯证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用。

光合作用（Photosynthesis）

是植物、藻类等生产者和某些细菌，利用光能，将二氧化碳、水或是硫化氢转化为碳水化合物。光合作用可分为产氧光合作用和不产氧光合作用。

植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够透过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量，其能量转换效率约为6%^[1]。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10%左右。对大多数生物来说，这个过程是它 们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环，光合作用是其中最重要的一环。

植物细胞中的叶绿体

1804年，瑞士的索绪尔通过定量研究进一步证实二氧化碳和水是植物生长的原料

1864年，德国的萨克斯发现光合作用会产生淀粉。

1880年，美国的恩格尔曼发现叶绿体是进行光合作用的场所。

1930年，范尼尔借由对紫硫菌的研究推论植物光合作用产生的氧来自水而非二氧化碳，革新了当时的观念。

12H₂O + 6CO₂ +阳光→ (与叶绿素产生化学作用)C₆H₁₂O₆ (葡萄糖) + 6O₂ + 6H₂O

植物的光合作用可分为光反应和碳反应两个步骤如下：

12H₂O +阳光→ 12H₂ + 6O₂ [光反应]

12H₂ (来自光反应) + 6CO₂ → C₆H₁₂O₆ (葡萄糖) + 6H₂O [碳反应]

光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。

ATP的形成是在光反应阶段。。。暗反应是在消耗ATP..而光反应的场所是在内囊体薄膜上,暗反应发生在基质上。

光合作用循环：

植物需要二氧化碳，但排出氧气

人体需要氧气，但排泄二氧化碳

互相循环

光合作用实验

好氧菌移向光亮位置，光合作用可以产生氧气。

光合作用只吸收红光和蓝紫光

1883年，德国的英吉曼运用三菱镜将太阳光折射出各色光，照射丝状海绵。一段时间后放入好氧细菌，发现植物在红光与蓝光区释放较多氧气

• 1771年，英国的普里斯特利发现植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气；但他并没有发现光的重要性。普里斯特利还发现置于密封玻璃罩内的老鼠极易窒息，但是如果加入一片新鲜薄荷叶，老鼠就可以苏醒。

C₄类植物

藻类和细菌

真核藻类，如红藻、绿藻、褐藻等，和植物一样具有叶绿体，也能够进行产氧光合作用。光被叶绿素吸收，而很多藻类的叶绿体中还具有其它不同的色素，赋予了它们不同的颜色。

进行光合作用的细菌不具有叶绿体，而直接由细胞本身进行。属于原核生物的蓝细菌（或者称“蓝藻”）同样含有叶绿素，和叶绿体一样进行产氧光合作用。事实上，目前普遍认为叶绿体是由蓝细菌演化而来的。其它光合细菌具有多种多样的色素，称作细菌叶绿素或菌绿素，但不氧化水生成氧气，而以其它物质（如硫化氢、硫或氢气）作为电子供体。不产氧光合细菌包括紫硫细菌、紫非硫细菌、绿硫细菌、绿非硫细菌和太阳杆菌等。

当了解到光合作用与植物呼吸的关系后，人们就可以更好的布置家居植物摆设。比如晚上就不应把植物放到室内，以避免因植物呼吸而引起室内二氧化碳浓度增高。