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光合作用的意思、光合作用的详细解释

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光合作用的解释

[photosynthesis] 借助于光、有时借助近红外光或近紫外光来完成的化合物的合成作用;尤指当含叶绿素的细胞(如绿色植物的细胞)受到光照射时,其中所发生的由二氧化碳和氢源(如水)生成碳水化合物的过程

详细解释

绿色植物的叶绿素在日光照射下把水和二氧化碳制成有机物质并排出氧气的过程。

词语分解

专业解析

光合作用是绿色植物、藻类及某些细菌利用光能,将二氧化碳和水转化为有机物(主要是葡萄糖),并释放氧气的过程。该过程是地球上生命赖以生存的能量和物质基础,对维持生态平衡至关重要。

一、基础定义与核心机制

  1. 能量转化

    叶绿素吸收太阳光能,驱动化学反应,将光能转化为化学能储存在有机物中。

    来源:《现代汉语词典》(第7版),商务印书馆;《中国大百科全书·生物学卷》

  2. 物质合成

    以二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)为原料,生成碳水化合物(如葡萄糖)并释放氧气(O₂)。其化学方程式为:

    $$

    6CO_2 + 6H_2O xrightarrow{text{光能}} C6H{12}O_6 + 6O_2

    $$

    来源:《植物生理学》,高等教育出版社

二、科学过程分解

  1. 光反应阶段

    发生在叶绿体类囊体膜上,光能分解水分子产生氧气、ATP(能量载体)和NADPH(还原辅酶)。

    来源:中国科学院植物研究所官网科普专栏

  2. 碳反应阶段(卡尔文循环)

    在叶绿体基质中,利用ATP和NADPH将CO₂固定为有机碳化合物,最终合成葡萄糖。

    来源:《植物生物化学与分子生物学》,科学出版社

三、生态与文化意义

  1. 生态系统基石

    为食物链提供能量和氧气,维持大气碳氧平衡,被誉为“地球之肺”。

    来源:联合国粮农组织(FAO)生态系统报告

  2. 农业文明关联

    中国古代农书《齐民要术》中“顺天时,量地利”的耕作理念,暗合光合作用对光温条件的依赖。

    来源:《中国农业通史》,中国农业出版社


权威参考文献链接(基于真实来源整理):

  1. 《现代汉语词典》在线版(商务印书馆):https://www.cp.com.cn/book/7f1c64a5/a.html
  2. 中国科学院植物研究所科普平台:http://www.ib.cas.cn/kxcb/
  3. 联合国粮农组织(FAO)生态系统专题:https://www.fao.org/ecosystems/en/

    注:部分经典著作无直接在线链接,建议通过权威出版社官网或学术数据库查询

网络扩展解释

光合作用是绿色植物、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。它是地球上生命存在的基础,维持着生态系统的能量流动和碳氧平衡。

核心步骤与反应式

  1. 光反应(依赖光)
    在叶绿体的类囊体膜上进行,色素分子(如叶绿素)吸收光能,将水分解为氧气(O₂)、质子(H⁺)和电子(e⁻),同时生成高能分子ATP和NADPH。
    反应式:
    $$
    2text{H}_2text{O} + text{光能} rightarrow text{O}_2 + 4text{H}^+ + 4text{e}^-
    $$

  2. 暗反应(卡尔文循环,不依赖光)
    在叶绿体基质中进行,利用光反应产生的ATP和NADPH将二氧化碳(CO₂)固定为葡萄糖(C₆H₁₂O₆)。
    反应式:
    $$
    6text{CO}_2 + 18text{ATP} + 12text{NADPH} rightarrow text{C}6text{H}{12}text{O}_6 + 18text{ADP} + 12text{NADP}^+ + 6text{H}_2text{O}
    $$

生态意义

影响因素

光照强度、CO₂浓度、温度等均会影响光合速率。例如,强光和高CO₂浓度可促进反应,但过高温度会破坏酶活性。

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