物理知識之光合作用的過程

光反應階段光合作用第一個階段中的化學反應，必須有光能才能進行，這個階段叫做光反應階段。

光合作用的過程光合作用的條件

光照：光合作用是一個光生物化學反應，所以光合速率隨着光照強度的增加而加快。但超過一定範圍之後，光合速率的增加變慢，直到不再增加。光合速率可以用CO2的吸收量來表示，CO2的吸收量越大，表示光合速率越快。

二氧化碳：CO2是綠色植物光合作用的原料，它的濃度高低影響了光合作用暗反應的進行。在一定範圍內提高CO2的濃度能提高光合作用的速率，CO2濃度達到一定值之後光合作用速率不再增加，這是因為光反應的產物有限。

温度：光合作用中的化學反應都是在酶的催化作用下進行的，而温度直接影響酶的活性。温度與光合作用速率的關係就像温度與酶之間的關係，有一個最適的温度。

礦質元素：礦質元素直接或間接影響光合作用。例如，N是構成葉綠素、酶、ATP的化合物的元素，P是構成ATP的元素，Mg是構成葉綠素的元素。

水分：水分既是光合作用的原料之一，又可影響葉片氣孔的開閉，間接影響CO2的吸收。缺乏水時會使光合速率下降。

光合作用的作用

一、製造有機物。綠色植物通過光合作用製造有機物的數量是非常巨大的。據估計，地球上的綠色植物每年大約製造四五千億噸有機物，這遠遠超過了地球上每年工業產品的總產量。所以，人們把地球上的綠色植物比作龐大的綠色工廠。綠色植物的生存離不開自身通過光合作用製造的有機物。人類和動物的食物也都直接或間接地來自光合作用製造的有機物。

二、轉化並儲存太陽能。綠色植物通過光合作用將太陽能轉化成化學能，並儲存在光合作用製造的有機物中。地球上幾乎所有的生物，都是直接或間接利用這些能量作為生命活動的能源的.。煤炭、石油、天然氣等燃料中所含有的能量，歸根到底都是古代的綠色植物通過光合作用儲存起來的。

三、使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。據估計，全世界所有生物通過呼吸作用消耗的氧和燃燒各種燃料所消耗的氧，平均為10000T/s(噸每秒)。以這樣的消耗氧的速度計算，大氣中的氧大約只需二千年就會用完。然而，這種情況並沒有發生。這是因為綠色植物廣泛地分佈在地球上，不斷地通過光合作用吸收二氧化碳和釋放氧，從而使大氣中的氧和二氧化碳的含量保持着相對的穩定

四、對生物的進化具有重要作用。綠色植物出現以前，地球的大氣中並沒有氧。只是在距今20億至30億年以前，綠色植物在地球上出現並逐漸佔有優勢以後，地球的大氣中才逐漸含有氧，從而使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發生和發展。由於大氣中的一部分氧轉化成臭氧，臭氧在大氣上層形成臭氧層，能夠有效地濾去太陽輻射中對生物具有強烈破壞作用的紫外線，從而使水生生物開始逐漸能夠在陸地上生活。經過長期的生物進化過程，最後才出現廣泛分佈在自然界的各種動植物。