光合作用反应公式(生物光合作用公式)
猩红生物
第二 ， 光合作用和能量转换
光合作用是获取和转化光能的唯一生物方式 。
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:色素可溶于有机溶剂无水乙醇(提取液)；
分离:不同的色素在色谱溶液中的溶解度不同 。溶解度高的在滤纸上随色谱溶液扩散快 ， 溶解度低的扩散慢 。
(2)实验步骤
①从绿叶中提取色素
材料:新鲜菠菜叶 ， 切碎；
研磨:加入无水乙醇的目的是溶解色素 ， 加入碳酸钙的目的是防止色素在研磨过程中被破坏 ， 加入二氧化硅的目的是帮助研磨更充分 。
过滤:选择单层尼龙布 ， 因为滤纸会吸附色素 。
收集:将滤液收集到试管中 ， 用棉塞将试管口塞紧 ， 防止滤液蒸发 。
②准备滤纸条 。
为了使颜料带均匀 ， 滤纸条的两个角在一段中被切掉 。
③画出滤液的细线 。
画细、直、整齐的线条 ， 待滤液干透后再画2~3遍 ， 以获得尽可能多的颜料 。
④色素分离
将滤纸条(细滤液线朝下的一端)插入色谱溶液 ， 注意不要让色谱溶液接触到色谱溶液 。
(3)实验结果
颜料的吸收光谱
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光 ， 胡萝卜素主要吸收蓝紫光 。
叶子是绿色的 ， 因为叶绿素吸收的绿光最少 ， 绿光被反射 。
2.叶绿体结构
1)与光反应有关的结构色素和酶(③基粒:由类囊体堆积分布而成)
注:影响颜料合成的因素:
光:叶绿素只有在光照条件下才能合成；
【生物光合作用公式 光合作用反应式】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 。没有这些元素 ， 叶绿素就无法合成 。
(2)增加叶绿体膜面积的途径:类囊体堆积形成基粒 ， 增加了酶的附着面积 。
(2)叶绿体的功能
Engelmann水绵实验证明叶绿体在光合作用中可以吸收光能进行放氧 。
4.光合作用原理的探索历程
(1)科学界一般认为 ， CO2中的C和O分开释放出氧气 ， C和H2O结合形成甲醛 ， 然后缩合成糖 。发现甲醛对植物有害 ， 甲醛不能通过光合作用转化为糖 。
(2)希尔反应:离体叶绿体在适当的条件下发生光解水和产氧的化学反应 。
(3)鲁宾和卡门:利用同位素示踪法 ， 证明光合作用释放的氧气来自水 。
(4) arnon发现叶绿体在光照下合成ATP ， 这个过程总是伴随着水的光解 。
(5)卡尔文:利用14CO2 ， 证明了光合作用中CO2中的C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:CO2+H2O光能(CH2O)+O2 。
(2)光反应和暗反应的过程
注意:水的光解不需要酶催化；
光反应只能在有光的条件下进行 ， 暗反应不需要光的参与 ， 而暗反应在无光的条件下无法进行 ， 因为缺少光反应提供的[H]和ATP 。
光的反应时间略长于暗的反应时间 。因此 ， 明暗交替有利于提高光能利用率 。
[H]光反应中的还原型辅酶ⅱ ， NADPH ， 呼吸作用中的[H]是还原型辅酶ⅰ ， NADH 。
(3)环境因素突变分析
光照强度不变 ， CO2浓度增加 ， 会导致C3增加 ， C5减少 ， [H]和ATP减少 ， 合成有机质增加 。
随着光照强度的增加 ， CO2浓度不变 ， [H]和ATP会增加 ， 导致C3减少 ， C5增加 ， 合成有机质增加 。
(4)化学合成:少数细菌利用无机氧化释放的能量制造有机物 。比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化成糖类 。属于自养生物 。
6.光合作用的影响因素
(1)内部因素:色素和酶、叶绿体等因素的含量；
(2)外部因素
(1)光照强度(如图1所示)
①原理:主要影响光反应阶段ATP和[H]的生成 。
②分析P点后的限制因素 。
内部因素:色素含量、酶量和活性(外部因素:温度、CO2浓度)
③应用:在温室生产中 ， 适当增强光照强度 ， 以增加光合速率 ， 提高作物产量；
阴生植物的光补偿点和光饱和点低于阳生植物 。间作作物可以合理利用光能 。
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