植物的光合作用

一、光合作用的概念及其重要意义

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。光合作用的重要意义是把无机物转变成有机物，转化并储存太阳能，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定等。总之，光合作用是地球上几乎一切生物的生存、繁荣和发展的根本源泉。

二、光合作用的场所和光合色素

叶片是植物进行光合作用的主要器官，叶绿体是光合作用的重要细胞器。叶绿体的类囊体薄膜上分布有光合色素，在类囊体膜和间质中存在许多种光合作用需要的酶。

叶绿体中的色素有三类：①叶绿素，主要是叶绿素a和叶绿素b。绝大多数叶绿素a分子和全部叶绿素b分子具有收集光能的作用，少数不同状态的叶绿素a分子有将光能转换为电能的作用。②类胡萝卜素，包括胡萝卜素和叶黄素。它们除有收集光能的作用之外，还有防止光照伤害叶绿素的功能。③藻胆素，是藻类进行光合作用的主要色素。

三、光合作用的过程

光合作用的总反应式概括为：

CO2＋H2O（CH2O）＋O2

(一)光反应阶段

是由光引起的光化反应，在叶绿体的类囊体上进行，包括两个步骤：1.光能的吸收、传递和转换，是通过原初反应完成的。这个过程使光能转换为电能。2.电能转换为活跃化学能过程，是通过电子传达和光合磷酸化完成的。结果使电能转变成的活跃化学能贮存于ATP和NADPH2中。

(二)暗反应阶段

是由若干酶所催化的化学反应，不需要光，在叶绿体的间质中进行。暗反应是活跃的化学能转变为稳定化学能的过程，通过碳同化来完成。碳同化的途径有卡尔文循环（C3途径）、C4途径和景天科酸代谢（CAM）。卡尔文循环是碳同化的主要形式，大体分三个阶段：1.羧化阶段（CO2的固定）。2.还原阶段。3.更新阶段。根据碳同化的最初光合产物的不同，把高等植物分为C3植物和C4植物两类。

四、外界条件对光合作用的影响

影响光合作用的外界条件主要有光照强度、二氧化碳浓度、温度和水含量等。