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植物的光合作用论文

绿色植物的光合作用

植物光合作用的多样性光合作用既是生物学中最古老的问题,也是当前生物学的前沿之一,因为它不仅在农业,能源,生态等问题中具有重大实际意义,而且在生命起源,进化与光能转换等生物学基本理论问题中也很重要。

但自1771年Priestley发现光合作用以来,光合作用的原初过程仍不很清楚,而对光合作用碳素同化的化学过程却有了比较清楚的认识和了解。

总的来讲,绿色植物(尤其是高等植物)在不同自然环境中不仅表现广泛的适应性,而且表现光合作用方式的多样性。

1.光合作用的多种途径据目前所知,所有绿色植物光合作用的原初反应(包括光物理和光化学)都是通过捕获光能产生ATP和NADPH(即同化力),但随后发生的CO2固定还原过程则存在着较大的种间差异。

研究表明,所有绿色植物都具有一种最基本的光合碳代谢方式,即著名的卡尔文循环(因其发现者M.calvin而得名)或光合碳还原循环,亦称C3途径或C3方式。

该途径的生化过程十分复杂,在此不予赘述。

由于有的植物同时具有多种光合方式,通常称只利用这一方式的植物为C3植物。

这类植物主要分布在温带地区,其同化CO2的最适日温是15-25℃。

光合作用的另两种变异途径是C4途径和景天科酸代谢(CAM)途径。

具有C4途径的植物通常生长在热带地区,其同化CO2的最适温度是25-35℃,光合效率显著提高,称为C4植物;具有CAM途径的植物通常生长在干燥的沙漠地区,且白天进行光反应,晚上固定CO2合成有机酸,使有机酸含量表现明显的日变化,称为CAM植物。

这两类植物与C3植物在叶片解剖结构及某些生理特性方面均有显著差异。

2.不同光合途径的判定叶片的解剖学特征通常可用来区分C3,C4和CAM植物,但由于光合作用主要是生化反应过程,因此时有例外发生。

鉴于此,目前已发明了数种用以区分植物不同光合类型的其他方法,如δ13C(13C/12C同位素比),光呼吸,光照后CO2的猝发以及相对光合效率等,其中以δ13C的测定最为可靠。

3 光合作用多样性与植物系统演化的关系在当今纷繁众多的植物世界中,要理出一条清晰合理的植物系统演化线索是很困难的。

除了传统的研究手段外,唯一可凭藉的有说服力的证据是埋在不同地层中的植物化石材料。

目前普遍认为,太古代和元古代是细菌,蓝藻繁生的单细胞生物时代;右碳纪是羊齿植物隆盛的时代,三叠纪和侏罗纪为裸子植物时代;被子植物的出现则更要晚得多。

显然,在不向地质时代中植物进化的等级是显而易见的。

植物的系统演化无不伴随着一系列生理结构和代谢机能的重大改变和调整,其中一个重要的变化就是光合作用的多样性反应。

光合细菌和蓝藻可谓最低等的光合生物,其光合结构和光合方式较之高等植物要原始简单得多。

就光合碳代谢而言,C3途径最早是在单细胞真核绿藻中发现的,后来被证明是光合生物中碳转化的普遍过程,但同时发现包括现代海藻在内的许多绿色植物还存在其他光合途径,如目前人所供知的C4,CAM等。

4 结束语据有关地质资料,地球自形成以来,在漫长的演变过程中,地质地层结构已发生了多次剧烈的变化。

不难想象,定居于各个地质时代的绿色植物也会发生相应的代谢改变与适应。

Hallersley和Watson(1992)曾分析不同光合作用途径与过去气候变化的关系。

由于现代工业文明的发展与进步,大气中的CO2浓度的持续增加已达一个世纪之久,全球气温升高也成为一种必然趋势,面临种种变化,尤其是CO2和温度这两个影响光合作用的重要因素的改变,绿色植物的光合代谢将作出怎样的响应?对这一问题的探讨和回答无疑是很有意义的,不仅在理论上对生理学工作者将有所启示,并可能对现代农业的增收提供有益的指导。

请采纳,谢谢=-=

科技小论文:红色叶子的植物能进行光合作用吗

展开全部 我家的花盆里种着许多绿色的植物。

有茶花、对对红、四季兰、杜鹃花……它们用自己的叶绿体在阳光下进行光合作用。

将二氧化碳和水转化为有机食物,放出氧气。

可是,红色叶子的植物能进行光合作用吗?如红苋菜、秋海棠,它们的叶子都不是绿色的,怎么进行光合作用呢?我带着这个疑问查阅了《十万个为什么》等科普书籍,终于找到了答案,原来红色叶子里也有叶绿素。

之所以成为红色,主要是含有红色的花青素的缘故,它们含的花青素很多,颜色很浓,把叶绿素的绿色盖住了。

所以看上去是红色的。

但是红叶子也能进行光合作用。

可是怎么证实这件事呢?书中还说:只需把红叶子放在热水里煮一下,就真相大白了。

于是,我去野外采来几张红苋菜和秋海棠的叶子,放在热水中,然后进行加热.不一会儿,奇迹出现了,红叶子变成了绿叶子.这是什么原因呢?我又查阅了其它书籍,原来花青素是很容易溶于水的,而叶绿素是不溶于水的。

在热水里,花青素溶解了,叶绿素仍留在叶子中,煮过后的叶子由红变绿了,这就证明红叶子里的确有叶绿素存在。

这就是大自然的奥秘。

科学是一门了不起的学问,需要我们不断探索、研究,才会有收获。

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光合作用对植物的意义

展开全部 光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧的过程。

主要有三大作用:一、能量转换 植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。

每年光合作用所同化的太阳能约为 ,约为人能所需能量的10倍。

有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。

二、无机物变成有机物的重要途径 植物每年可吸收合成约的有机物。

人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等,无不来自光合作用,没有光合作用,人类就没有食物和各种生活用品。

换句话说,没有光合作用就没有人类的生存和发展。

三、调节大气 大气之所以能经常保持21%的氧含量,主要依赖于光合作用。

光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件,另一方面,氧气的积累,逐渐形成了大气表层的臭氧层。

臭氧层能吸收太阳光中对生物体有害的强烈的紫外辐射。

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一篇《研究植物的呼吸》的科学小论文

1.种子呼吸时吸收氧 教材中用萌发的和未萌发种子作对比,实验结果容易使学生产生误解,以为萌发的种子才能呼吸,而未萌发的种子不能进行呼吸,尽管教材作了说明,即未萌发的种子也能进行呼吸作用,只是很微弱,不容易观测到,但通过对比的实验给学生的直观印象很深。

为此,我们把作为对比乙瓶内未萌发的种子改为浸泡过的已煮沸的种子,使结论更加明确无误。

2.种子呼吸时释放二氧化碳 实验前可补充一个实验,把澄清石灰水装入一试管,叫一位学生用玻璃管向内吹气,使学生明确人呼出的CO2使澄清石灰水变浑浊。

再演示萌发种子放出的CO2使石灰水变浑浊的实验,这样更能说明问题。

3.演示叶的呼吸作用 取一透明塑料袋,装入适量的白菜叶或其它新鲜叶片,口袋上方插一根连有橡皮管的玻璃弯管,扎紧口袋,将玻璃管的一端插入盛有澄清石灰水的试管中,挤压口袋,石灰水无变化;重新装气后扎紧口袋,夹住橡皮管,放入黑暗处10~15min之后拿出,将玻璃管插入澄清石灰水,打开夹子,挤压口袋,可见石灰水变浑浊。

说明叶也能呼吸,释放CO2。

上述实验将白菜叶放入暗处,为避免学生产生呼吸作用只在暗处(或晚上)的片面认识,所以还要补充下面的实验。

4.植物白天也进行呼吸作用 课前用广口瓶培养黄化苗(麦苗或韭黄),用一透明塑料袋连瓶装好,并扎紧口袋和夹住袋上连的一根橡皮管,橡皮管另一端套在玻璃管上。

实验前一小时把此实验装置拿到室外进行光照,实验时移入室内,将玻璃管通入澄清石灰水内,松开夹子,并挤压口袋,可见澄清石灰水变浑浊。

从而使学生明白,呼吸作用在有光无光条件都可进行。

植物体的光合作用与呼吸作用并存,各自行使着生物学功能和使命,互相协同。

表观为光合作用释放氧气,吸收二氧化碳;呼吸作用释放二氧化碳,吸收氧气。

光合作用的强弱决定了植物体释放氧气的多少,但并不是说光合作用能够决定呼吸作用,二者并不存在绝对的依存关系。

光合作用的主要控制因素是光照,而呼吸作用主要的控制因素是温度。

植物的呼吸作用是一直存在的,包括白天和夜晚,而白天的温度比晚上高,所以白天的呼吸作用比晚上强。

温度对植物光合作用的影响

景天酸科植物。

属于C4类植物。

代表性的植物有仙人掌, 凤梨和长寿花。

要在干旱热带地区生存下来,CAM-植物发展出一套生存策略,CO2-的固定将于卡尔文循环在时间上分开。

这样就可以避免水分过快的流失,因为气孔只在夜间开放以摄取CO2。

纯粹的C4类植物对二氧化碳固定实行的是空间分离 (通过两种细胞类型实现, 叶肉细胞和维管束鞘细胞) 。

而景天酸代谢植物则服从以下昼夜节律:晚上: CO2吸收和固定于磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)。

生成的草酰乙酸(OA)会被还原为苹果酸,并储存于细胞的液泡中。

该过程中伴随有酸化,pH值降低在日间光反应里产生的还原物质也会在这里发挥作用。

日间: 在液泡里的酸性物质(主要是苹果酸,但也有天门冬氨酸)会被脱羧。

释放的 CO2进入卡尔文循环。

CAM-植物必须准备足够的磷酸烯醇式丙酮酸以供夜间CO2固定使用。

为此植物在日间储存淀粉,晚间它们将通过丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸。

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