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植物光合作用机制详解(植物光合作用的生理过程)

  • 2023-05-04 23:08:58

植物光合作用机制详解(植物光合作用的生理过程)

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本文目录

  1. 为什么绿色植物的叶绿体能进行光合作用其发展历史是怎样的
  2. 植物的光合作用-植物进行光合作用的同时是否也进行呼吸作用
  3. 解释一下植物蒸腾作用,光合作用,呼吸作用
  4. 怎样判断光合作用还是净光合作用
  5. 不同类型的植物的光合作用过程

为什么绿色植物的叶绿体能进行光合作用其发展历史是怎样的

叶绿体之所以能够进行光合作用是因为它具有与之相匹配的结构,包括各种色素、完整的电子能量转化系统等,整个转化过程十分复杂,但目前的研究已经基本揭示了该过程的全貌。按照内共生理论来说,叶绿体来源于远古时代的蓝细菌。以下是对问题的详细说明:什么是叶绿体

叶绿体是存在于藻类和植物细胞中的一种细胞器,通过光合作用产生能量。叶绿体一词来自希腊语khloros(意为“绿色”)和plastes(意为“形成”)。叶绿体含有高浓度的叶绿素Ⅱ(一种捕获光能的分子),这使许多植物和藻类变成绿色。同线粒体一样,叶绿体被认为是从某种细菌进化而来的。

2.叶绿体有什么功能

叶绿体是植物和藻类细胞进行光合作用的重要场所。光合作用是将光能转化为糖和其他有机分子,进行能量存储的过程。这些存储物将会成为宿主的“食物”,保证其新陈代谢对能量的需求。

光合作用过程可分为两个阶段:光反应和暗反应。在第一阶段,发生光依赖性反应,也就是光反应阶段。该反应通过叶绿素和类胡萝卜素捕获光能,形成三磷酸腺苷(ATP,细胞内的能量货币)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH,电子传递媒介)。第二阶段的反应与光无关,发生暗反应,也称为卡尔文循环。在卡尔文循环中,NADPH携带的电子将无机二氧化碳还原为碳水化合物形式的有机分子,这一过程称为CO2固定。

叶绿体对于植物和光合藻的生长和生存至关重要。像太阳能电池板一样,叶绿体吸收光能并将其转化为活跃的电能,以便促进各项代谢活动的进行。但是,一些植物由于进化条件的原因,不再具有叶绿体,例如大花草属植物,他们以寄生的方式从其他植物(特别是藤本植物)中获取营养。由于大花草属植物从寄生宿主中获得了全部能量,因此功能上不再需要叶绿体的存在,通过很长一段时间的进化丢失了编码叶绿体发育的基因,进而失去了叶绿体这一细胞器。大花草属植物是唯一已知缺乏叶绿体的陆地植物。

3.叶绿体的结构

叶绿体像线粒体一样,是椭圆形的,有两层膜:外膜和内膜。外膜和内膜之间是一个薄的膜间空间,约10至20纳米宽。内膜内的空间称为基质。叶绿体的内膜是光滑的,其基质中有许多小的盘状囊,称为类囊体。

在维管植物和绿藻中,类囊体相互之间存在堆叠,这样一堆类囊体被称为基粒。类囊体含有叶绿素Ⅱ和类胡萝卜素,这些色素在光合作用过程中会吸收光。吸光色素与其他分子(如蛋白质等)组合在一起形成一个复合体,称为光合系统。两种不同的光系统分别是光合系统I和光合系统II,它们在与光反应的过程中发挥着不同的作用。

在基质中,通过酶的催化作用产生许多复杂的有机分子,用于存储能量,例如碳水化合物。与光合细菌类似,基质还含有其自身的DNA和核糖体。由于叶绿体中含有遗传物质以及编码蛋白的核糖体,所以叶绿体被认为是由游离的细菌被真核细胞吞噬,通过适应和整合最终进化得来的。

4.叶绿体的演变与进化

叶绿体被认为是真核细胞的一部分,就像线粒体被整合到所有真核细胞中一样:通过存在于与细胞中并产生共生关系,也就是他们通过为细胞提供能量以换取一个安全的生活场所,最终演变成一种彼此不能分开的共生体系,称为内共生理论。

叶绿体从细菌进化的证据与线粒体从细菌进化的证据非常相似。叶绿体有自己独立的环状DNA,就像细菌细胞一样,同样具有母系遗传的特点。叶绿体通过二元裂变或分裂形成新的叶绿体,该过程与细菌繁殖的方式类似。这些形式的证据也存在于线粒体中,不过二者的区别在于,叶绿体被认为是从蓝细菌进化而来的,而线粒体是从好氧细菌进化而来的(线粒体不能进行光合作用,而是发生细胞呼吸作用)。叶绿体的结构类似于蓝细菌的结构,两者都具有双膜,环状DNA,核糖体和类囊体。据推测大多数含有叶绿体的细胞都来自于一个共同的祖先,由于偶然该祖先在600-1600百万年前吞噬了蓝细菌,慢慢地衍生出稳定共生的共生关系,蓝细菌就成了现在我们看到的叶绿体了。

植物的光合作用-植物进行光合作用的同时是否也进行呼吸作用

会的.呼吸作用和光合作用同时进行.

是在不同的部位,通过不同的反应进行.

光合作用在叶绿体中进行,呼吸作用在线粒体中进行.

白天光合作用比较强,晚上呼吸作用强.

呼吸作用的进行条件是:有光无光均可进行。光合作用的进行条件是:有光的条件下才可以进行。呼吸作用是可以在任何情况下进行的,而光合作用只能在白天进行。所以只有白天一起进行,夜晚只有呼吸作用在进行。

若是蔬菜大棚种植,可以延长光照时间,使光合作用的时间加长,增加植物体内存储的有机物,也不会抑制呼吸作用。这样的情况下,是呼吸作用和光合作用一起进行。

解释一下植物蒸腾作用,光合作用,呼吸作用

光合作用,就是植物吸收二氧化碳用叶绿体把二氧化碳转化为氧气和水蒸气再释放出来为生物提供有机物,氧气和能量光合作用实质是制造有机物,贮存能量呼吸作用,可以理解为植物和动物都一样的特点就是呼吸植物呼吸和动物呼吸一样,要消耗氧气呼吸作用实质是氧化分解有机物,释放能量蒸腾作用吧,就是在植物体内自下而上的运动把水分和无机盐从根运动到植物体为植物吸收水分和无机盐提供了动力可以提高大气湿度,增加降水,调节气候

怎样判断光合作用还是净光合作用

光合作用的话消耗的二氧化碳加上产生的二氧化碳,而经光合作用的话,就是消耗的二氧化碳减去产生的二氧化碳,因为光合作用是分解二氧化碳和水,从而转化为有机物和氧气和水,所以要判断是净光合作用的话,只要统计所消耗的二氧化碳减去产生的二氧化碳就可以了

不同类型的植物的光合作用过程

植物通过导管从根部吸收水和无机盐,通过叶绿体将光转化为有机物,内含有营养物质和能量,然后通过筛管输入大地。

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