
光合作用(Photosynthesis)是绿色植物、藻类及某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物(如葡萄糖)并释放氧气的过程。该词在《牛津汉英大词典》中被定义为“the process by which green plants synthesize organic compounds from carbon dioxide and water, using light energy”(绿色植物利用光能将二氧化碳和水合成有机化合物的过程)。
生化机制
光合作用分为光反应与暗反应两阶段。光反应中,叶绿体吸收光能,分解水分子生成ATP(腺苷三磷酸)、NADPH(还原型辅酶Ⅱ)并释放氧气。暗反应(卡尔文循环)则利用这些能量将二氧化碳固定为葡萄糖,反应公式为:
$$ 6CO_2 + 12H_2O + text{光能} rightarrow C6H{12}O_6 + 6O_2 + 6H_2O $$
生态意义
光合作用是地球碳氧循环的核心,提供约99%的生物能源,并维持大气氧气含量(约21%)。联合国粮农组织指出,全球植被通过该过程每年固定约1230亿吨碳。
影响因素
光照强度、二氧化碳浓度、温度及水分条件均影响光合速率。例如,C3植物(如水稻)在高温下光呼吸增强,导致效率降低。
光合作用是植物、藻类及部分细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物(如葡萄糖)并释放氧气的过程。它是地球上生命能量循环的基础,主要发生在植物的叶绿体中。以下是关键点解释:
反应过程
光合作用分为两个阶段:
化学方程式
总反应式为:
$$
6CO₂ + 6H₂O xrightarrow{text{光能}} C₆H₁₂O₆ + 6O₂
$$
生态意义
影响因素
光照强度、CO₂浓度、温度及水分条件均会影响光合速率。例如,高温可能破坏酶活性,导致效率下降。
若需进一步了解不同植物(如C3/C4/CAM)的光合机制差异,可参考生物学教材或相关文献。
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