光合作用(Photosynthesis)是綠色植物利用葉綠素等光合色素和某些細菌(如帶紫膜的嗜鹽古菌)利用其細胞本身,在可見光的照射下,將二氧化碳和水(細菌為硫化氫和水)轉化為儲存著能量的有機物,並釋放出氧氣(細菌釋放氫氣[1] )的生化過程。同時也有將光能轉變為有機物中化學能的能量轉化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產者,是因為它們能夠透過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。透過食用,食物鏈的消費者可以吸收到植物及細菌所貯存的能量,效率為10%~20%左右。對於生物界的幾乎所有生物來說,這個過程是它們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧迴圈,光合作用是必不可少的。
等植物中最活躍的光合作用組織是葉肉。葉肉細胞含有大量的葉綠體,葉綠體內的葉綠素則是專門用來捕捉光能的綠色色素。在光合作用中光能被用來氧化水,釋放出氧氣,並還原二氧化碳合成有機化合物,最主要的有機物是糖。這一系列複雜的過程主要包括了光反應與暗反應兩部分。光反應主要在葉綠體中的膜體構造-類囊體進行,最終產物為高能量的化合物ATP、NADPH、O2;暗反應則是在葉綠體基質中合成糖類。
光合作用為包括人類在內的幾乎所有生物的生存提供了物質來源和能量來源。因此,光合作用對於人類和整個生物界都具有非常重要的意義,被稱為地球上最重要的化學反應。光合作用的意義可以概括為以下幾個方面:1.製造有機物。據估計,地球上的綠色植物每年大約製造四五千億噸有機物。因此,人們把地球上的綠色植物比作龐大的“綠色工廠”。 2.轉化並儲存太陽能。綠色植物透過光合作用將太陽能轉化成化學能,並儲存在光合作用製造的有機物中。地球上幾乎所有的生物,都是直接或間接利用這些能量作為生命活動的能源的。煤炭、石油、天然氣等燃料中所含有的能量,歸根到底都是古代的綠色植物透過光合作用儲存起來的。3.使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。
據估計,全世界所有生物透過呼吸作用消耗的氧和燃燒各種燃料所消耗的氧,平均為10 000 t/s。以這樣消耗氧的速度計算,大氣中的氧大約只需三千年就會用完。然而,這種情況並沒有發生。這是因為綠色植物廣泛地分佈在地球上,不斷地透過光合作用吸收二氧化碳和釋放氧,從而使大氣中的氧和二氧化碳的含量保持相對穩定。4.對生物的進化具有重要的作用。在綠色植物出現以前,地球的大氣中並沒有氧。只是在距今20億~30億年以前,綠色植物在地球上出現並逐漸佔有優勢以後,地球的大氣中才逐漸含有氧,從而使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發生和發展。
光合作用(Photosynthesis)是綠色植物利用葉綠素等光合色素和某些細菌(如帶紫膜的嗜鹽古菌)利用其細胞本身,在可見光的照射下,將二氧化碳和水(細菌為硫化氫和水)轉化為儲存著能量的有機物,並釋放出氧氣(細菌釋放氫氣[1] )的生化過程。同時也有將光能轉變為有機物中化學能的能量轉化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產者,是因為它們能夠透過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。透過食用,食物鏈的消費者可以吸收到植物及細菌所貯存的能量,效率為10%~20%左右。對於生物界的幾乎所有生物來說,這個過程是它們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧迴圈,光合作用是必不可少的。
等植物中最活躍的光合作用組織是葉肉。葉肉細胞含有大量的葉綠體,葉綠體內的葉綠素則是專門用來捕捉光能的綠色色素。在光合作用中光能被用來氧化水,釋放出氧氣,並還原二氧化碳合成有機化合物,最主要的有機物是糖。這一系列複雜的過程主要包括了光反應與暗反應兩部分。光反應主要在葉綠體中的膜體構造-類囊體進行,最終產物為高能量的化合物ATP、NADPH、O2;暗反應則是在葉綠體基質中合成糖類。
光合作用為包括人類在內的幾乎所有生物的生存提供了物質來源和能量來源。因此,光合作用對於人類和整個生物界都具有非常重要的意義,被稱為地球上最重要的化學反應。光合作用的意義可以概括為以下幾個方面:1.製造有機物。據估計,地球上的綠色植物每年大約製造四五千億噸有機物。因此,人們把地球上的綠色植物比作龐大的“綠色工廠”。 2.轉化並儲存太陽能。綠色植物透過光合作用將太陽能轉化成化學能,並儲存在光合作用製造的有機物中。地球上幾乎所有的生物,都是直接或間接利用這些能量作為生命活動的能源的。煤炭、石油、天然氣等燃料中所含有的能量,歸根到底都是古代的綠色植物透過光合作用儲存起來的。3.使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。
據估計,全世界所有生物透過呼吸作用消耗的氧和燃燒各種燃料所消耗的氧,平均為10 000 t/s。以這樣消耗氧的速度計算,大氣中的氧大約只需三千年就會用完。然而,這種情況並沒有發生。這是因為綠色植物廣泛地分佈在地球上,不斷地透過光合作用吸收二氧化碳和釋放氧,從而使大氣中的氧和二氧化碳的含量保持相對穩定。4.對生物的進化具有重要的作用。在綠色植物出現以前,地球的大氣中並沒有氧。只是在距今20億~30億年以前,綠色植物在地球上出現並逐漸佔有優勢以後,地球的大氣中才逐漸含有氧,從而使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發生和發展。