徐煥煒 湖南省長(zhǎng)沙市南雅中學(xué)

淺議葉綠體在植物光合作用當(dāng)中的作用

徐煥煒 湖南省長(zhǎng)沙市南雅中學(xué)

在我們?nèi)粘５纳钪?，植物是十分常見的生物，其具有著美化環(huán)境和制造氧氣等相關(guān)的功能。而植物要進(jìn)行發(fā)育以及生長(zhǎng)，就必須要進(jìn)行光合作用。在我們現(xiàn)在的高中生物學(xué)科中，有著關(guān)于綠葉體的教學(xué)章節(jié)。本文對(duì)葉綠體在植物光合作用當(dāng)中的作用進(jìn)行了深入的闡述。

綠葉體 光合作用

生物學(xué)科在高中學(xué)科中雖然比重不大，但是其內(nèi)容是秉承著對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行科普的目的，以此提升我們對(duì)這個(gè)世界的了解程度，這樣才能夠幫助我們?cè)诤罄m(xù)的生活和學(xué)習(xí)中健康成長(zhǎng)。在我們的生活中，最離不開的就是氧氣，而植物進(jìn)行光合作用能夠釋放氧氣。進(jìn)行光合作用時(shí)最離不開的就是葉綠體，因此對(duì)其作用進(jìn)行分析，有助于我們?cè)诟瓷细玫貙W(xué)習(xí)生物。

1 葉綠體的相關(guān)概念

葉綠體是植物細(xì)胞中具有的能量轉(zhuǎn)換細(xì)胞，其能夠進(jìn)行光合作用，也是植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。一般植物的葉綠體是球形、橢圓等，其為雙凹面，一些葉綠體還呈現(xiàn)棒狀，其中央?yún)^(qū)比較小而兩邊比較大，充滿了葉綠素以及淀粉。其大約是2到5微米寬，5到10微米長(zhǎng)。葉綠體一般存在葉片的向光面比較多，其細(xì)胞內(nèi)胞質(zhì)是能夠流動(dòng)的，經(jīng)過(guò)胞質(zhì)的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)葉綠體進(jìn)行吸收光能的目的。葉綠體一般是由葉綠外被、類囊體以及基質(zhì)三個(gè)部分促組成，其中葉綠體包含了外膜、內(nèi)膜以及類囊體膜三種，這些結(jié)構(gòu)的組成完善了葉綠體植物光合作用中的功能。

光合作用是綠色植物使用葉綠素等光合色素與一些細(xì)菌，使用細(xì)胞本身，在可見光的照射之下，把二氧化碳與水轉(zhuǎn)換成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并放出氧氣的生化過(guò)程，同時(shí)也是把光能轉(zhuǎn)換成有機(jī)物中化學(xué)能的過(guò)程。作為生態(tài)環(huán)境中的生產(chǎn)者，植物能夠經(jīng)過(guò)光合作用使用無(wú)機(jī)物產(chǎn)出有機(jī)物。在進(jìn)行食用后，存在食物鏈中的消費(fèi)者能夠吸收到其中的有用物質(zhì)。

2 葉綠體在植物光合作用中的具體作用

植物在進(jìn)行光合作用的時(shí)候，在這個(gè)過(guò)程中的光反應(yīng)階段通常是使用了色素對(duì)光進(jìn)行吸收，讓部分處在特殊狀態(tài)中的葉綠素a分子得到了激發(fā)，在這個(gè)過(guò)程中就釋放出了高能電子，并且在水中獲得電子而恢復(fù)到原始狀態(tài)。在光照射的情況下，部分處在特殊狀態(tài)的葉綠a會(huì)逐漸的失去電子與獲取電子，這樣就形成了電子流，把光能夠轉(zhuǎn)換成電能，之后形成ATP與NADPH。把電能轉(zhuǎn)換成為活躍化學(xué)能?？傊痪湓捑褪前压饽苻D(zhuǎn)換成電能，再轉(zhuǎn)換成活躍化學(xué)能，最后形成穩(wěn)定化學(xué)能。

2.1 光反應(yīng)階段

在其具體的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，分成幾個(gè)階段，其一是光反應(yīng)階段，其是在有光的情況下才能夠進(jìn)行，是在葉綠體中的類囊體結(jié)構(gòu)中實(shí)施的，其主要是進(jìn)行兩個(gè)轉(zhuǎn)換，將水分子分解成為氧與氫。氧直接用分子的形式釋放出氫，然后傳輸?shù)饺~綠體中的基質(zhì)中，達(dá)到了光能往活躍化學(xué)能的轉(zhuǎn)換，隨即產(chǎn)生了還原氫。在有關(guān)酶的作用下，促使ADP和Pi發(fā)生反應(yīng)形成AT，之后達(dá)到了光能轉(zhuǎn)換的目的。而在這個(gè)類囊體膜中還存在了葉綠素，其是植物在進(jìn)行光合作用時(shí)的主要色素，其吸收的光主要為藍(lán)色與紅色，其在光合作用的光吸收中起到核心的作用。電子傳輸是光反應(yīng)中的第二步，其是經(jīng)過(guò)電子傳遞，把光吸收產(chǎn)生的電子儲(chǔ)存起來(lái)，并且讓光反應(yīng)中心的葉綠素分子獲取低能電子，以此對(duì)失去電子進(jìn)行補(bǔ)充，從而恢復(fù)到靜息狀態(tài)中。綜上可以總結(jié)出，光反應(yīng)主要是靠光反動(dòng)，其中包含了原始反應(yīng)以及電子傳遞等。在原始反應(yīng)中，能夠?qū)饽苓M(jìn)行吸收與傳遞，并且將其轉(zhuǎn)化成為電能。而電子傳遞是經(jīng)過(guò)兩個(gè)光系統(tǒng)進(jìn)行反應(yīng)的，其是將水光解，從而釋放出氧氣。在形成ATP與NADPH之后，葉綠體就可以在暗反應(yīng)中同化二氧化碳了。

2.2 暗反應(yīng)階段

在這個(gè)階段中，葉綠體使用光反應(yīng)形成的NAPH以及ATP化能，把二氧化碳還原成為糖。其實(shí)際上是一系列的酶促反應(yīng)，其中主要的影響因素是溫度和二氧化碳的濃度。在不同的植物中，其暗反應(yīng)的過(guò)程是不同的，并且其葉片的解剖結(jié)構(gòu)也不一樣，這是植物對(duì)環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)下的結(jié)果，因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程中不需要使用到光，所以也可以成為暗反應(yīng)，暗反應(yīng)主要是在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的。在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)的光合產(chǎn)物是一個(gè)簡(jiǎn)單的糖分子，其是在消耗同化力的基礎(chǔ)上形成的，在這個(gè)環(huán)節(jié)中就完成了光合作用的存儲(chǔ)能量的過(guò)程。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是把空氣中的CO2固定下來(lái)，并還原成葡萄糖的過(guò)程，是所有生物使用的葡萄糖的根本來(lái)源。暗反應(yīng)可分為C3，C4和CAM三種類型。三種類型是因二氧化碳的固定這一過(guò)程的不同而劃分的。而我們常見的C3植物有水稻以及棉花等，其中在反應(yīng)的時(shí)候分成了還原階段、羧化以及RuBP三個(gè)階段。因?yàn)檫@種情況下的二氧化碳固定最初產(chǎn)物PGA包含的碳原子數(shù)量是3，所以稱其為C3途徑。

綜上所述，在我們的日常生活中，植物的作用十分關(guān)鍵，其在產(chǎn)生氧氣的同時(shí)，還能夠?yàn)槲覀內(nèi)梭w需要的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)我們?cè)谑秤眠^(guò)后就會(huì)在身體中留下相關(guān)的能量和物質(zhì)，其中最關(guān)鍵的就是碳水化合物。高中生在進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候要先將綠葉體的具體構(gòu)成了解清楚，從而對(duì)光合作用的過(guò)程進(jìn)行掌握，這樣才能更好地學(xué)習(xí)好生物知識(shí)。

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