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二氧化碳是光合作用的原料吗

2024-09-29 11:39:06文/董玉莹

光合作用的原料是水和二氧化碳。光合作用通常是指绿色植物吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧的过程,光合作用分为光反应和暗反应两个阶段进行。

二氧化碳是光合作用的原料吗

光合作用的原料分别是什么

二氧化碳和水。

二氧化碳:二氧化碳是空气中常见的化合物,碳与氧反应生成其化学式为CO?一个二氧化碳分子由两个氧原子与一个碳原子通过共价键构成,常温下是一种无色无味气体,密度比空气大,能溶于水,与水反应生成碳酸,不支持燃烧。固态二氧化碳压缩后俗称为干冰。二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源。工业上可由碳酸钙强热下分解制取。

水:水是由氢、氧两种元素组成的无机物,无毒,可饮用。在常温常压下为无色无味的透明液体,被称为人类生命的源泉。水可分为天然水,蒸馏,人工制水。

水是地球上最常见的物质之一,是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要作用。它是一种狭义不可再生,广义可再生资源。

光合作用

光合作用是地球上最重要的化学反应之一,它为生命提供了能量和氧气,维持了生态系统的平衡。诺贝尔基金会在1988年给一项光合作用研究成果颁发诺贝尔奖的颁奖评语中,称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。

18世纪70年代初,英国化学家约瑟夫·普里斯特利发现植物可以更新因蜡烛燃烧和小鼠呼吸而变“坏”了的空气。人们普遍认为,是他通过这个经典的实验发现了光合作用。叶子进行光合作用时,要吸收二氧化碳并排出氧气。

光合作用的过程极其复杂,包括光反应和暗反应。

光反应由光引起,需要在光的作用下才能进行,反应的场所是叶绿体片层膜。植物吸收光能后,受光激发的叶绿素分子释放出高能电子,光能转化为电能,水作为叶绿素的电子供体,在光的作用下分解,释放出氧气,将光能转化为活跃的化学能,产生生物代谢中的高能物质。

暗反应不需要光的作用,但需要催化作用,反应的场所是叶绿体的基粒。它是光合作用的第二阶段,借助光反应生成的能量和还原物质,把吸收的二氧化碳合成为葡萄糖等有机物,就是将二氧化碳转化成碳水化合物。

如今,科学界对光合作用的研究进入到了分子生物学时代。利用分子生物学方法,科学家能够将光合作用机制的研究深入到分子水平,探索其中的奥妙。通过研究光合作用相关基因的表达、蛋白质的结构和功能,以及它们之间的相互作用,科学家可以更详细地了解光合作用的过程。深入地研究光合作用的机制和应用,对于应对人类面临的诸多挑战(如粮食安全、环境保护和可持续发展等)具有重要的意义。

光合作用的作用

1、将太阳能变为化学能:

植物在同化无机碳化物的同时,把太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能,除了供植物本身和全部异养生物之用外,更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。因此可以说,光合作用提供今天的主要能源。绿色植物是一个巨型的能量转换站。

2、把无机物变成有机物:

植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。据估计,植物每年可吸收CO₂约合成约的有机物。地球上的自养植物同化的碳素,40%是由浮游植物同化的,余下60%是由陆生植物同化的。人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等,无不来自光合作用,没有光合作用,人类就没有食物和各种生活用品。换句话说,没有光合作用就没有人类的生存和发展。

3、维持大气的碳氧平衡:

大气之所以能经常保持21%的氧含量,主要依赖于光合作用(光合作用过程中放氧量约)。光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件,另一方面,的积累,逐渐形成了大气表层的臭氧(O₃)层。臭氧层能吸收太阳光中对生物体有害的强烈的紫外辐射。植物的光合作用虽然能清除大气中大量的CO₂,但大气中CO₂的浓度仍然在增加,这主要是由于城市化及工业化所致。

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