植物的光合作用

一、光合作用的概念及其重要意義

光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存着能量的有機物，並且釋放出氧的過程。光合作用的重要意義是把無機物轉變成有機物，轉化並儲存太陽能，使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定等。總之，光合作用是地球上幾乎一切生物的生存、繁榮和發展的根本源泉。

二、光合作用的場所和光合色素

葉片是植物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。葉綠體的類囊體薄膜上分佈有光合色素，在類囊體膜和間質中存在許多種光合作用需要的酶。

葉綠體中的色素有三類：①葉綠素，主要是葉綠素a和葉綠素b。絕大多數葉綠素a分子和全部葉綠素b分子具有收集光能的作用，少數不同狀態的葉綠素a分子有將光能轉換爲電能的作用。②類胡蘿蔔素，包括胡蘿蔔素和葉黃素。它們除有收集光能的作用之外，還有防止光照傷害葉綠素的功能。③藻膽素，是藻類進行光合作用的主要色素。

三、光合作用的過程

光合作用的總反應式概括爲：

CO2＋H2O（CH2O）＋O2

(一)光反應階段

是由光引起的光化反應，在葉綠體的類囊體上進行，包括兩個步驟：1.光能的吸收、傳遞和轉換，是通過原初反應完成的。這個過程使光能轉換爲電能。2.電能轉換爲活躍化學能過程，是通過電子傳達和光合磷酸化完成的。結果使電能轉變成的活躍化學能貯存於ATP和NADPH2中。

(二)暗反應階段

是由若干酶所催化的化學反應，不需要光，在葉綠體的間質中進行。暗反應是活躍的化學能轉變爲穩定化學能的過程，通過碳同化來完成。碳同化的途徑有卡爾文循環（C3途徑）、C4途徑和景天科酸代謝（CAM）。卡爾文循環是碳同化的主要形式，大體分三個階段：1.羧化階段（CO2的固定）。2.還原階段。3.更新階段。根據碳同化的最初光合產物的不同，把高等植物分爲C3植物和C4植物兩類。

四、外界條件對光合作用的影響

影響光合作用的外界條件主要有光照強度、二氧化碳濃度、溫度和水含量等。