Alevel生物光合作用知识点讲解 教你如何快速理解光合作用

Alevel生物涉及到众多知识点，给同学们拿A星增加了很多难度。选修这门课程的同学们一定要仔细复习每个章节的知识点了。下面来给大家讲讲Alevel生物光合作用知识点，一起来看看吧！

Alevel生物光合作用知识点讲解

色素与光吸收

利用光作为能量，二氧化碳和水在植物中被转化为葡萄糖和氧气。 所产生的葡萄糖可用于制造其他物质，也可用于呼吸。 氧气可能会通过气孔扩散出去，也可能用于呼吸。

CO2吸收位置

二氧化碳通过气孔（在叶子中）或皮孔（在茎中）进入植物。 水通过根部进入，并在木质部的容器中向上穿过植物。反应需要光作为能源，叶绿素也必须吸收光。

光能是必需的，但必须被光合色素捕获并捕获才能使用。

叶绿素分类

• 叶绿素a

• 叶绿素b

• 叶绿素c

• 细菌叶绿素（存在于光合细菌中！）

还有其他，例如类胡萝卜素。不同色素的吸光强度都不一样. 不同部位的色素吸光强度也不一样. 

光系统

颜料排列在漏斗形的光系统中，该系统位于叶绿体中类囊体膜上。在每个光系统中，称为辅助颜料的数百个颜料分子聚集在称为主要颜料的特定颜料分子周围。各种辅助颜料吸收不同波长的光并使能量向下传递至光系统。最终，能量到达充当反应中心的主要颜料。

有两种类型的光系统

•PS I：它的主要色素是叶绿素a分子，其吸收峰在700nm处。 叫做P700

•PS II：它的主要色素是叶绿素b分子，其吸收峰在680nm处。 叫做P680

PS I在类囊体膜上与PS II相邻。

光反应

光合作用的第一个反应需要光能，被称为光依赖性反应。目的是从ADP和无机P生产ATP并收获氢，以便在第二系列反应中可以还原二氧化碳形成碳水化合物。 利用光产生ATP的过程称为光磷酸化。

当PS I和PS II吸收光时，叶绿素分子中的电子被增强到更高的能级。 它们被发射并传递给电子载流子。PS II中电子的损失导致水分裂。 水将电子释放给PS II来填充间隙。这留下了作为废物散发出来的氧气和氢离子。 电子以较低的能级通过一系列电子载流子。 这意味着能量被释放，并用于从ADP和P形成ATP。

这类似于线粒体中ATP的产生。能量实际上是用来从基质中抽出氢离子穿过类囊体膜的。这产生电化学梯度。随着氢离子沿浓度梯度向下扩散，它们流过蛋白质。每种蛋白质的一部分是ATP合成酶。当氢离子沿浓度梯度向下扩散时释放的能量用于合成ATP。电子最终到达PS I并充满空间。

非环状光磷酸化：来自PS I的电子也可以传递到电子载体上，然后与氢离子（来自水中）结合，将NADP还原为NADPH。

减少的NADP将在下一个系列反应中使用。注意：在此过程中未制作任何ATP。该过程称为非环状光磷酸化。

环状光磷酸化：如果有很多NADPH，则会发生一些不同的事情。来自PS I的电子传递到PS II中使用的电子载流子。 ATP形成，电子返回PS I填充空间。这使PS II成为多余的，因为从那里不需要电子来填充PS I中的空间。只有PS I是活动的。这称为环状光磷酸化。

总而言之，在环状光磷酸化中：

不涉及PS II。

没有氧气放出。

没有NADPH。

ATP仍然存在。

暗反应

卡尔文循环

这些反应可以在黑暗或黑暗中发生。他们需要ATP作为能量来驱动反应，而他们需要NADPH来降低能量。它们发生在叶绿体的间质中，称为加尔文循环。二氧化碳与称为碳核糖双磷酸（RuBP）的5碳糖结合形成6碳糖。该过程被称为碳固定，并由核糖双磷酸羧化酶（rubisco）催化。

这种6碳糖不稳定，分解成两个3碳糖。使用来自ATP的能量和来自还原的NADP的氢，将它们转化为磷酸三磷酸酯。这种磷酸三糖的大部分用于再生RuBP，但有些用于生产6碳糖，由该糖制造复杂的碳水化合物，氨基酸和其他物质。

• 每十二个3碳糖（36个碳）：

• 3-碳糖中的两个形成1 x 6-碳糖（6个碳）

• 十个3碳糖形成6 x 5碳糖（RuBP）（30个碳）

光反应与暗反应之间有什么联系？

暗反应的正常进行除其自身（如多种酶）及外界条件（二氧化碳和适宜的温度）外，需要光反应提供的 [H]和ATP.故正常情况下，光反应停止，也意味着暗反应随即终止，认为“植物白天进行光反应，夜里进行暗反应”，是错误的。

同时应指出，如果暗反应受阻，光反应因产物积累也会使其不能正常进行。因此光反应和暗反应是相互制约，密切联系的两个生理过程。

影响光合作用的因素

影响光合作用的因素有光照（包括光照的强度、光色和光照的时间长短）、二氧化碳浓度、温度和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如在一定范围内增强光照可进阶光合作用效率。在农业生产上还可以通过延长光合作用的时间，来进阶农作物产量。

如温度能影响酶的活性，（一般说温度变化对暗反应的影响更明显）。在大棚蔬菜等植物栽种过程中，可采用白天适当进阶温度、夜间适当降低温度（减少呼吸作用消耗有机物）的方法，来进阶作物的产量。

如二氧化碳是光合作用不可缺少的原料，在一定范围内进阶二氧化碳浓度，有利于增加光合作用的产物。水是光反应的原料；植物过分缺少水分，生理功能受到严重影响，光合作用也将受阻。

光合作用的意义

 从物质转变和能量转变来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。它在整个生物界以至整个自然界中都具有极其重要的意义。地球上自从绿色植物出现以后，才逐渐含有氧气，为需氧型生物出现创造条件，并使它们得以生存和发展。

紫外线对生物的生存与稳定有强烈影响，可以危及生物的生命，并导致生物产生基因突变。由于紫外线在水中衰减明显，故对水生生物危害不太明显；但陆地紫外线强烈，正是生物光合作用产生的部分氧转化成臭氧（O3），有效滤除太阳辐射中大部分紫外线，才为水生生物能逐渐向陆地发展创造了必要条件。

当今大气圈上空出现臭氧层空洞，值得人类引起充分注意，并需要采取有效措施加以解决。

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