光合作用是怎样进行的
同学们,一棵小小的树苗,长成参天大树,不仅需要充足的水分和矿物营养,还要有大量的有机养料。大家知道,很可以从土壤中吸收水分和矿物质,而有机养料是从哪儿来的呢?
有机养料主要来自植物的光合作用。光合作用是指绿色植物吸收阳光的能量,同化二氧化碳和水,制造有机物质并放出氧的过程。
植物通过光合作用每年约产生四、五千亿吨有机物质,在数量上超过世界上其它物质生产的数量,因而绿色植物又称为合成有机物的“绿色化工厂”。这些有机物都直接或间接作为人类或全部动物界的食物。光合作用又是今天能源的主要来源,全球每年通过光合作用蓄积的太阳能为3×1018~4千焦,是全球发电量的5~6倍。绿色植物的光合作用过程中吸收二氧化碳放出氧气,对维持大气中氧的稳定,保护环境具有重要作用。由此可见,光合作用是地球上一切生命的存在、繁荣和发展的根本源泉。同学们知道光合作用是怎样进行的吗?
执行光合作用功能的细胞器是植物叶肉细胞中的叶绿体。高等植物的叶绿体是具有双层膜的椭圆形小体,在膜内淡黄色的液体中间埋藏着许多浓绿色的小颗粒,称基粒,基粒呈圆饼状。叶绿体的光合色素主要集中在基粒上。叶绿体的色素有三类:叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b两类,其中绝大部分叶绿素a分子和叶绿素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;类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素,类胡萝卜素也有收集光能的作用,同时还有防护光照伤害叶绿素的功能;藻胆素包括藻蓝蛋白和藻红蛋白两种,同样也有收集光能的作用。
光合作用开始时,绝大部分叶绿素a分子和全部叶绿素b分子以及类胡萝卜素、藻胆素将吸收的光能传递给少数特殊状态的叶绿素a分子,由这些分子将光能转变为电能,通过水的电解和放氧,并经一系列的能量传递,最后将电能转变为化学能贮存在三磷酸腺苷中。植物再利用这一能量将二氧化碳经过一系列复杂的化学反应过程同化成复杂的有机物——葡萄糖和淀粉。其中葡萄糖随时输送到植物体各部分,而淀粉则暂时贮存起来,到夜间再分解为葡萄糖输送到植物全身。