528,223
个编辑
更改
光合作用
,无编辑摘要
'''光合作用'''（Photosynthesis）是植物、[[藻类]]等生产者和某些[[细菌]]，利用光能，将[[二氧化碳]]、水或是[[硫化氢]]转化为[[碳水化合物]]。光合作用可分为产氧光合作用（oxygenic photosynthesis）和不产氧光合作用（anoxygenic photosynthesis）。
植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够透过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量，其能量转换效率约为6%<ref name=\"urlChapter 1 - Biological energy production\"></ref>。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量，效率为10%左右。对大多数生物来説，这个过程是他们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环，光合作用是其中最重要的一环。
== 发现 ==
== 原理 ==
植物与动物不同，没有[[消化系统]]，因此必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取，就是所谓的自养生物。对于绿色植物来説，在阳光充足的白天，将利用阳光的能量来进行光合作用，以获得[[生长发育]]必需的养分。
=== 光反应 ===
* 场所：[[类囊体]]
==== 卡尔文循环 ====
卡尔文循环是光合作用里暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段：[[羧化]]、还原和[[二磷酸核酮糖]]的再生。大部分植物，会将吸收到的一分子二氧化碳，通过一种叫“二磷酸核酮糖[[羧化酶]]”的作用，整合到一个[[五碳糖]]分子1，5-二磷酸核酮糖（[[RuBP]]）的第二位碳原子上。此过程称为二氧化碳的固定。这一步反应的意义是，把原本并不活泼的二氧化碳分子[[活化]]，使之随后能被还原。但这种六碳[[化合物]]极不稳定，会立刻分解为两分子的三碳化合物[[3-磷酸甘油酸]]。后者被在光反应中生成的NADPH+H还原，此过程需要消耗[[三磷酸腺苷|ATP]]。产物是3-磷酸[[丙糖]]。后来经过一系列复杂的[[生化反应]]，一个碳原子，将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一些列变化，最后再生成一分子1，5-二磷酸核酮糖，循环重新开始。循环运行六次，生成一分子的葡萄糖。
=== C<sub>3</sub>类植物 ===
二战后，美国加州大学柏克莱分校的卡尔文与其同事们研究一种绿球藻，以确定植物在光合作用中如何固定CO<sub>2</sub>。此时C<sup>14</sup>示踪技术和双向纸[[层析法]]技术都已成熟，卡尔文正好在实验中用上此两种技术。
=== C<sub>4</sub>类植物 ===
1960年代，澳洲科学家哈奇（M. D. Hatch）和斯莱克（C. R. Slack）发现[[玉米]]、[[甘蔗]]等热带绿色植物，除了和其他绿色植物一样，具有卡尔文循环外，CO<sub>2</sub>首先通过一条特别的途径被固定。这条途径也被称为“哈奇-斯莱克途径”。
=== [[景天]]酸[[代谢]]植物 ===
景天酸代谢（crassulacean acid metabolism, CAM）：如果说C<sub>4</sub>植物是空间上错开二氧化碳的固定和卡尔文循环的话，那景天酸循环就是时间上错开这两者。行使这一途径的植物，是那些有着膨大肉质叶子的植物，如凤梨。这些植物晚上开放气孔，吸收二氧化碳，同样经哈奇-斯莱克途径将CO<sub>2</sub>固定。早上的时候气孔关闭，避免水分流失过快。同时在叶肉细胞中进行卡尔文循环。这些植物二氧化碳的固定效率也很高。
当了解到光合作用与植物呼吸的关系后，人们就可以更好的布置家居植物摆设。比如晚上就不应把植物放到室内，以避免因植物呼吸而引起室内二氧化碳浓度增高。
== 百科帮你涨知识 ==
