初一生物中,光合作用的步骤通常被简化为以下三个主要阶段:
光反应阶段:
- 场所:叶绿体的类囊体薄膜。
- 过程:在这一阶段,太阳光中的光能被叶绿体中的叶绿素吸收,将水分解成氧气、氢离子和电子。这个过程产生了ATP(三磷酸腺苷)和NADPH(还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)两种能量载体。
- 公式:2H₂O → 4[H] + O₂(在光能的作用下)
暗反应阶段(又称Calvin循环):
- 场所:叶绿体的基质。
- 过程:这个阶段不需要光照,因此称为暗反应。在此阶段,利用光反应阶段产生的ATP和NADPH,将空气中的二氧化碳固定并转化为有机物。这个过程中,CO₂与一个5碳糖(磷酸核糖)结合,经过一系列的还原、转化,最终生成3碳糖(磷酸甘油酸),部分磷酸甘油酸会再次转化成磷酸核糖以继续循环,部分则用于合成葡萄糖等有机物。
- 公式:3CO₂ + 5[H] + 9ATP → 磷酸甘油酸(PGA)→ 磷酸核糖
有机物的合成:
- 过程:生成的磷酸甘油酸和磷酸核糖进一步转化为葡萄糖等有机物,这些有机物可以用于植物的生长和发育,或者储存为淀粉等物质。
光合作用的整体方程式可以总结为: 6CO₂ + 6H₂O + 光能 → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
这个过程不仅对植物自身重要,也为其他生物提供了食物来源和氧气,是地球上生命活动的基础之一。
