中学综合学科资源库——光合作用华东师范大学 化学系 胡波华东师范大学 生物系 张映辉【阅读材料】生物体主要由有机物组成。各种生命物质只有在一定的结构基础上进行有规律的、协调的物质和能量变化，才能表现出生命活动。这种生物体与外界环境之间的物质和能量交换，以及生物体内物质和能量的转变过程，称为新陈代谢。通过新陈代谢生物体不断地自我更新。在此基础上才有生长、发育、生殖，才有遗传和变异。但新陈代谢又受其他生命特征（尤其是遗传变异）及生态因子的影响，进而影响生物体的各种生命活动。纵观生物界的各种新陈代谢，植物的新陈代谢是基础，且对农业生产实践有重要意义。现代农业生产就是通过控制光照、温度、CO2浓度、水、肥料，选择优良品种来进行的工业化的高效的农业生产。请思考下图中所示的问题。物质的运动必须有能量来推动。几乎所有生物的生命活动都直接或间接地靠植物光合作用固定的太阳能来推动的。光合作用几乎是生物界唯一能利用光能把无机物合成为贮能的有机物的生理作用，从而为整个生物界提供有机物和能量，同时也维持了大气中 O2和 CO2的基本稳定。因此，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，它对生物体、生态系统与人类生产、生活都有重要意义。光合作用的场所为叶绿体，与光合作用有关的结构特点主要有：每个基粒由几十个片层结构组成，上面分布着光合作用色素和光反应的酶，基质中含暗反应的酶和其他有关物质。叶绿体中含有叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素和叶黄素 4 种色素，这 4 种色素可以用有机溶剂（如无水酒精、石油醚等）提取，并依其在滤纸上扩散速度不同而分离。从叶绿体色素的吸收光谱分析得知，叶绿体色素主要吸收红橙光和蓝紫光。光合作用的过程是由光反应和暗反应两个前后相继、紧密结合的阶段组成。每个阶段的物质变化和能量转换概括如下表。光反应形成的 ATP 和 NADPH 作为暗反应的能量和还原剂用于三碳化合物的还原；而暗反应形成的 ADP、Pi 和 NADP 供反应用，故两者是相辅相成密不可分的。中学综合学科网第 1 页 共 23 页http://hbtk.126.com影响光合作用的因素分成内因和外因。内因主要指植物体的情况，如生长、发育的阶段，水分代谢，遗传特征等。外因主要是指光照强度、CO2浓度、温度和水。光照强度与推动光合作用的能量有关；温度主要与酶的活性有关，它除了影响光合作用的效率，也是决定植物分布的因素之一；CO2浓度和水的多少与光合作用原料供应有关...
