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1 # 使用者8461021162376
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2 # pzyyo24296
在自然界裡,綠色植物的光合作用可以說是地球上最為普遍、規模最大的反應過程,在有機物合成、蓄積太陽能量和淨化空氣,保持大氣中氧氣含量和碳迴圈的穩定等方面起很大作用,是農業生產的基礎,在理論和實踐上都具有重大意義。葉片是進行光合作用的主要器官,葉綠體是光合作用的重要細胞器。高等植物的葉綠體色素包括葉綠素(a和b)和類胡蘿蔔素(胡蘿蔔素和葉黃素),它們分佈在光合膜上。葉綠素的吸收光譜和熒光現象,說明它能夠吸收光能、被光激發。葉綠素的生物合成在光照條件下形成,不但受遺傳性制約,而且還受光照、溫度、礦質營養、水和氧氣等很多因素的影響。光合作用怎樣形成呢?它主要包括光反應過程、光合碳同化二個相互聯絡的步驟,光反應過程包括原初反應和電子傳遞與光合磷酸化兩個階段,其中前者進行光能的吸收、傳遞和轉換,把光能轉換成電能,後者則把電能轉變為ATP和NADPH2(合稱同化力)這兩種活躍的化學能。活躍的化學能轉變為穩定化學能是透過碳同化過程完成的。碳同化有C3、C4和CAM三條途徑,根據碳同化途徑的不同,把植物分為C3植物、C4植物和CAM植物。但C3途徑是所有的植物所共有的、碳同化的主要形式,其固定CO2的酶是RuBP羧化酶。C4途徑和CAM途徑都不過是CO2固定方式不同,最後都要在植物體內再次把CO2釋放出來,參與C3途徑合成澱粉等。C4途徑和CAM途徑固定CO2的酶都是PEP羧化酶,其對CO2的親和力大於RuBP羧化酶,C4途徑起著CO2泵的作用;CAM途徑的特點是夜間氣孔開放,吸收並固定CO2形成蘋果酸,晝間氣孔關閉,利用夜間形成的蘋果酸脫羧所釋放的CO2,透過C3途徑形成糖。所以,這就是在長期進化過程中所形成的適應性。這裡所說的光呼吸,其實就是綠色細胞吸收O2放出CO2的過程,其底物是C3途徑中間產物RuBP加氧形成的乙醇酸。整個乙醇酸途徑是依次在葉綠體、過氧化體和線粒體中進行的。總結一下,C3植物有明顯的光呼吸,C4植物的光呼吸並不明顯。通常,植物光合速率會因為植物種類品種、生育期、光合產物積累等的不同而異,也受光照、CO2、溫度、水分、礦質元素、O2等環境條件的影響。外界的環境因素對光合的影響並不是孤立存在的,而是相互聯絡、共同作用的。在一定範圍裡,每個條件越適宜,光合速率就會越快。迄今為止,植物光能利用率還極低。作物現有的產量和理論值相差很遠,因此增產潛力很大。要提高光能利用率,就應減少漏光等造成的光能損失和提高光能轉化率,主要透過適當增加光合面積、延長光合時間、提高光合效率、提高經濟產量係數和減少光合產物消耗。因此,這也給我們帶來啟示,透過改善光合效能是提高作物產量的根本途徑。
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光合作用固然消耗水,但是光合作用也產生水。光合作用的光反應階段:把水分解,形成氧氣和還原性輔酶II。水利用掉了。暗反應階段:在三碳化合物的還原和五碳化合物再生過程中又產生了水。所以在光合作用的反應式中的產物中有水。6CO2+12H2O=C6H12O6+6H2O+6O2