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  • 1 # 玉蒼異鄉人

    植物光合作用對於光線的波段是有一定區別的。對於可見光來說,植物對綠光的吸收和轉化基本為0,所以我們才會看見植物呈現的綠色。一般來說紅光光譜區間的光線對植物的光合作用效果最為明顯。

  • 2 # 蟲二小

    葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍紫光,因此,在紅光和藍紫光照射下,光合作用最強,而葉綠體中的色素吸收的綠光最少,光合作用最弱.白熾燈光各種波段的光都有,其光合作用的強度比綠光高.

    葉綠素a,b的吸收峰過程:葉綠體膜上的兩套光合作用系統:光合作用系統一和光合作用系統二,(光合作用系統一比光合作用系統二要原始,但電子傳遞先在光合系統二開始)在光照的情況下,分別吸收680nm和700nm波長的光子,作為能量,將從水分子光解光程中得到電子不斷傳遞,(能傳遞電子得僅有少數特殊狀態下的葉綠素a) 最後傳遞給輔酶NADP。而水光解所得的氫離子則因為順濃度差透過類囊體膜上的蛋白質複合體從類囊體內向外移動到基質,勢能降低,其間的勢能用於合成ATP,以供暗反應所用。而此時勢能已降低的氫離子則被氫載體NADP帶走。一分子NADP可攜帶兩個氫離子。這個NADPH+H離子則在暗反應裡面充當還原劑的作用。

    意義:1:光解水(又稱水的光解),產生氧氣。2:將光能轉變成化學能,產生ATP,為暗反應提供能量。3:利用水光解的產物氫離子,合成NADPH+H離子,為暗反應提供還原劑【H】(還原氫)

  • 3 # 十年小花主

    這個具體情況具體分析,只要是植物9成以上,都需要太陽的直射光或散射光在或者得有明亮光,這樣植物才能長得好開花多

    1.無論是室內外綠植還是花卉,對光都是蠻友好的,缺少光照不是徒長就是生長不良,所以借用其它光代替日光可行又不可行

    2.這個得看是啥植物對光需求大不大,不大的小型綠植花卉倒還可以滿足長葉開花短期效果也是蠻不錯的,不過大型花卉綠植就算是找到了替代日光的光源也是不可取的,根本都無法持續一直補充植物需要的光合作用

    3.長久累月最後的最後不是徒長營養不良就是病蟲害雜堆,所以日光才是植物花卉最需要的,其它一切光只是一個輔助之物,短時間或許對某些花卉綠植有用但長期好多植物花卉是不可取的

  • 4 # 有毅說兵

    植物的光合作用是最奇妙、複雜和精巧的自然現象。因為光合作用,所以有了地球上的生命,有了人類。迄今為止,人類仍然未能完全理解光合作用,也沒能在實驗室人工重複出光合作用。

    在植物的光合作用中,在葉綠素催化下,太Sunny將水分子的氫-氧鍵打斷形成氫和氧,將二氧化碳的碳-氧鍵打斷形成碳和氧,氧釋放進入大氣,氫和碳結合成碳-氫鍵,最終形成澱粉。人類賴以生存的農業就全靠光合作用,現在,甚至人類的交通也在利用光合作用,例如將玉米轉化成酒精作為汽車燃料使用、將廢棄食用油轉化成航空油料供民航客機使用,等等。

    由於能量守恆和量子效應的緣由,植物光合作用所需光能量最少要等於氫-氧鍵的結合能或電離能。一個氫-氧鍵的電離能為1.82eV,換算成波長約為681nm,即波長比681nm短的光才能用於光合作用。換言之,太Sunny譜中681nm~2500nm或更長的光參加不了光合作用。

    太Sunny譜及其能量分佈,從可見光的紅色光開始直到紫外光都能用於光合作用,佔太Sunny總能量的51.3%。那為什麼大自然在進化時,不將紅外光也用於光合作用呢?因為紅外光要參予維持地球的溫度,維持植物生長所需要的溫度,如果全部太Sunny都被植物吸收,則地球將會變成“冰球”,增大了光合作用所需光能量,使植物細胞中的水結冰進而導致落葉,失去光合作用的載體。

    太Sunny譜及其能量分佈示意圖,可見光佔總能量的44.7%,紫外光佔總能量的6.6%,這兩部分光能量可用於光合作用

    從樹葉的顯微組織看,其上表皮層下的柵欄細胞層對太Sunny可見光譜中綠色光的吸收率小(即反射率大)、對其它光譜的吸收率大(即反射率小),因此樹葉呈綠色。近紅外和短波紅外光穿透上表皮層、柵欄細胞層和葉脈後到達海棉細胞層,該層對近紅外和短波紅外光的反射率很大,使近紅外和短波紅外光再返回穿透葉脈、柵欄細胞層和上表皮層細胞重新進入空中,不消耗維持大氣溫度所需的太Sunny能,自動實現了太Sunny能量在自然界的分配。

    樹葉的微觀組織結構,由上表皮層、柵欄層、葉脈、海棉層、下表皮層和氣孔組織結構等組成,柵欄層決定樹葉可見光的顏色,海棉層決定樹葉近紅外和短波紅外光的“顏色”

    即使都是樹葉,不同樹種間的微觀組織結構各不相同,反射的可見光、近紅外和短波紅外光的光譜也不相同,因此根據反射光譜確定樹葉光合作用吸收的太Sunny譜範圍。以夾竹桃和石斑木為例,可見兩者在0.75μm~1.4μm 波段(從近紅外到長波紅外)的反射率(~60%)很高,所以樹葉在近紅外和短波紅外的影象中都呈白色,說明這部分太Sunny的能量被樹葉反射重新回到大氣。

    夾竹桃和石斑木的樹葉均為綠色,夾竹桃樹葉(左下)和石斑木樹葉(右下)的光譜吸收(實線)、反射(虛線)和透射(點線)曲線輪廓大致相同:(1)兩種樹葉對藍光和紅光的吸收率均高於90%,對0.54μm綠光附近光的吸收率降低(幾~十幾個百分點)而反射率增加(幾~十幾個百分點),所以樹葉總體上呈綠色,但兩種樹葉反射率和吸收率幾個百分點的差異即可形成綠色的差異;(2)在0.75μm~1.4μm 波段(包含近紅外和部分短波紅外)的反射率很高(~60%),所以樹葉在近紅外和短波紅外影象中都呈白色;(3)樹葉對波長大於2.5μm紅外光的吸收率高於90%,因此樹葉在中波紅外和長波紅外影象中呈黑色(光譜曲線來自David M. Gates,Harry J. Keegan,John C. Schleter,Victor R. Weidner,Spectral Properties of Plants[J],Applied Optics,1965,4(1):11~20)

    左圖為短波紅外影象,右圖為同一場景的可見光彩色影象,兩者最大的不同是樹葉和地面草對太Sunny譜中的近紅外和短波紅外光均有較強反射,在左影象中呈白色,而在右側可見光影象中呈黃色或淡綠色,就是人眼常見的場景,試驗結果與上述分析一致

  • 5 # 句理

    植物是地球上最常見的生命形態之一,據不完全統計,植物界現存大約有450000種植物,同時,越來越多的新物種不斷被發現,讓植物這個大家庭逐漸壯大。

    植物分佈廣泛,從汪洋大海到岩石礦洞,從森林草原到沙漠戈壁,都能見到它們的身影。

    作為生態系統的基石——生產者的重要組成,植物透過光合作用把太陽能轉化為化學能,並儲存在有機物中,不光用於自身生長、發育、繁殖,也為生態系統中其他生物所用。植物的光合作用是植物主要的物質和能量來源,也是生物圈物質迴圈和能量流動的重要環節。

    光合作用:形成物質、能量迴圈“閉環”

    光合作用,概括的說,就是把光能轉化為化學能的生化作用,是植物、藻類等生產者和某些細菌特有的功能。以光合總量作為參考,植物無疑是光合作用的“老大哥”。

    植物的祖先透過與藍藻內共生,形成了含有葉綠體的質體,並獲得了吸收太陽能將二氧化碳和水合成有機物,即光合作用的能力。

    綠色植物利用太陽的光能,同化二氧化碳(CO2)和水(H2O),生產有機物質並釋放氧氣,能量轉化效率約為6%。轉化的大部分能量儲存在有機物中,食物鏈的消費者透過食用,可以攝入植物儲存在有機物中的能量,這一過程的能量轉化效率約在10%~20%。

    光合色素:光反應的催化劑

    光合作用發生在葉綠體中,主要包括光反應和暗反應兩個階段,光反應階段完成光能的吸收、轉化、光合磷酸化;暗反應階段完成有機物的合成,又稱碳迴圈、卡爾文迴圈。

    其中,光反應階段在葉綠體的類囊體膜上進行,在類囊體膜上,主要存在有四種光合色素:葉綠素a、葉綠素b、胡蘿蔔素、葉黃素,它們在光合作用中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學反應。

    不同的光和色素具有不同的組成和結構,各司其職,相互協作。依據功能不同,光合色素可分成聚光色素和反應中心色素兩類。

    聚光色素包括大部分葉綠素a、全部葉綠素b和類胡蘿蔔素,功能是捕獲光能,並傳遞給中心色素,並不直接參與光反應。

    反應中心色素實質上是少數處於特殊狀態的葉綠素a對,能將光能轉化為化學能,儲存在ATP和NADPH中,供暗反應階段使用。挑剔的光和色素:吸收特定波長的光

    事實上,每一種物質,每一種分子、離子都有特定吸收波長,光合色素亦是如此,而且不同光合色素具有不同的光波吸收值。

    上圖是光合色素吸收光譜,有吸收光譜可知,葉綠素的吸收值集中在400~460nm和600~660nm範圍內,這一波長範圍內為藍紫光和紅光;類胡蘿蔔素的光吸收值則集中在420~500nm,這一波長範圍主要是藍紫光。

    太Sunny作為一種複色光,具有較寬的連續譜,分為可見光與不可見光兩部分。可見光的波長為400~760nm,散射後分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色,集中起來則為白光。

    由於光合色素只能吸收特定波長的光,因此,光能利用率只有6%。

    結論:

    光合作用作為植物進行光能吸收和物質生產的唯一途徑,不只是對於植物的生長具有重要意義,也是生態系統穩定的保障。進行光能吸收、轉化所依賴的光合色素只能吸收特定波長的光,主要是藍紫光和紅光,其他顏色的光雖然也能吸收,但效率極低,無法維持光反應正常進行,因而光合作用也就無法進行。

    在農業生產中,適當增加植物光照中藍紫光和紅光的比例和照射時間,可有效提高植物生長速率,對縮短植物的生長週期及增加收益有著重要意義。

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