光合作用是植物、藻類和一些細(xì)菌將陽光轉(zhuǎn)化成能量的過程，光合作用釋放氧氣并產(chǎn)生糖。光合作用對(duì)于地球生態(tài)最大的作用是為大氣提供了氧氣條件。

光合作用階段

在18世紀(jì)，光合作用能夠?qū)⑺投趸?，在光的條件下轉(zhuǎn)變成有機(jī)物和氧，就已經(jīng)被人們知曉。在光合作用中，主要分為兩個(gè)階段，分別是光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段是對(duì)光的吸收，并產(chǎn)生氧氣；暗反應(yīng)階段涉及二氧化碳的固定，并將之轉(zhuǎn)變?yōu)樘恰?/p>

二氧化碳和氧氣是如何進(jìn)行交換的？

在光合作用中，植物從周圍的空氣吸收二氧化碳，并釋放出氧氣，主要是通過葉片上的氣孔來完成的。在有光照的白天，氣孔打開，二氧化碳進(jìn)入，同時(shí)有氧氣逸出。但在炎熱干燥缺水的環(huán)境中，為了減少水分的流失，氣孔往往是關(guān)閉狀態(tài)。

植物如何吸收陽光?

植物含有特殊的色素，是特定化學(xué)基團(tuán)分子，能夠吸收可見光譜中特定的波長，這一過程主要在葉綠素上發(fā)生。葉綠素對(duì)光的吸收非常有效，地球上大部分太陽光的波長范圍都能被吸收，主要吸收藍(lán)光和紅光，葉綠素對(duì)光的吸收處于核心作用。

除了葉綠素之外，類囊體含有其他相關(guān)色素，能夠幫助葉綠素提高對(duì)光的吸收效率，這類色素主要是類胡蘿卜素，是一個(gè)含脂的分子家族，類胡蘿卜素吸收紫色光和藍(lán)色光。另一類幫助葉綠素進(jìn)行光合作用的色素是藻膽，它存在于紅藻和藍(lán)細(xì)菌中。

光合作用發(fā)生在植物哪個(gè)部位？

光合作用就是植物、藻類和細(xì)菌利用光能將碳進(jìn)行還原的過程。在真核生物中，捕獲光能的反應(yīng)只能發(fā)生在特殊的細(xì)胞器——葉綠體中進(jìn)行。葉綠體是植物細(xì)胞所特有的能量轉(zhuǎn)換細(xì)胞器，其功能是進(jìn)行光合作用，即利用光能同二氧化碳和水，合成糖，同時(shí)釋放氧氣。

光合作用中的電子傳遞

在光吸收過程中，光反應(yīng)中心的葉綠素分子被激發(fā)釋放電子成高能電子，這一過程僅僅完成了光能向電能的轉(zhuǎn)換。將高能電子的自由能儲(chǔ)備起來，同時(shí)使光反應(yīng)中心葉綠素分子獲得低能電子以補(bǔ)充失去的電子，回復(fù)靜息狀態(tài)，這一過程就涉及水的光解和電子傳遞。水被光電解釋放電子的同時(shí)還釋放氧氣和氫離子。

卡爾文循環(huán)

二氧化碳固定的C3途徑是一個(gè)循環(huán)過程，被稱為C3循環(huán)，由于這一過程是卡爾文發(fā)現(xiàn)，因此又被稱為卡爾文循環(huán)?？煞譃槿齻€(gè)階段，羧化、還原和RBP的再生。通過卡爾文循環(huán)，將二氧化碳轉(zhuǎn)變成葡萄糖通常消耗18分子的ATP基爾12個(gè)NADPH。六碳糖的合成是在胞質(zhì)溶膠中進(jìn)行的，葉綠體通過光合作用合成的3-磷酸甘油醛作為六碳糖合成的原料被交換轉(zhuǎn)運(yùn)到胞質(zhì)溶膠中，通過縮合反應(yīng)，2分子的GAP合成1分子1,6-二磷酸果糖，然后再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成葡萄糖。