㈠ 生物中的光和作用是什麼意思,
光合作用(Photosynthesis)是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素,在可見光的照射下,將二氧化碳和水轉化為有機物,並釋放出氧氣的生化過程。植物之所以被稱為食物鏈的生產者,是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。通過食用,食物鏈的消費者可以吸收到植物所貯存的能量,效率為30%左右。對於生物界的幾乎所有生物來說,這個過程是它們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循環,光合作用是必不可少的。
·傳統定義
植物利用陽光的能量,將二氧化碳轉換成澱粉,以供植物及動物作為食物的來源。葉綠體由於是植物進行光合作用的地方,因此葉綠體可以說是陽光傳遞生命的媒介。
(1)原理
植物與動物不同,它們沒有消化系統,因此它們必須依靠其他的方式來進行對營養的攝取。就是所謂的自養生物。對於綠色植物來說,在陽光充足的白天,它們將利用陽光的能量來進行光合作用,以獲得生長發育必需的養分。
這個過程的關鍵參與者是內部的葉綠體。葉綠體在陽光的作用下,把經有氣孔進入葉子內部的二氧化碳和由根部吸收的水轉變成為葡萄糖,同時釋放氧氣:
CO2+H2O→C(H2O)n+O2+H2O
(2)注意事項
上式中等號兩邊的水不能抵消,雖然在化學上式子顯得很特別。原因是左邊的水,是植物吸收所得,而且用於製造氧氣和提供電子和氫離子。而右邊磨攔棗的水分子的氧原子則是來自二氧化碳。為了更清楚地表達這一原料產物起始過程,人們更習慣在等號左右兩邊都寫上水分子,或者在右邊的水分子右上角打上星號。
(3)光反應和暗反應(高中生物課本中稱之為暗反應,也有些地方稱之為碳反應)
光合作用可分為光反應和暗反應兩個步驟
(4)光反應
條件:光,色素,光反應酶
場所:囊狀結構薄膜上
影響因素:光強度,水分瞎拆供給
植物光合作用的兩個吸收峰
葉綠素a,b的吸收峰過程:葉綠體膜上的兩套光合作用系統:光合作用系統一和光合作用系統二,(光合作用系統一比光合作用系統二要原始,但電子傳遞先在光合系統二開始)在光照的情況下,分別吸收680nm和700nm波長的光子,作為能量,將從水分子光解光程中得到電子不斷傳遞,(能傳遞電子得僅有少數特殊狀態下的葉綠素a)
最後傳遞給輔酶NADP。而水光解所得的氫離子則因為順濃度差通過類囊體膜上的蛋白質復合體從類囊體內向外移動到基質,勢能降低,其間的勢能用於合成ATP,以供暗反應所用。而此時勢能已降低的氫離子則被氫載體NADP帶走。一分子NADP可攜帶兩個氫離子。這個NADPH+H離子則在暗反應裡面充當還原劑的作用。
意義:1:光解水(又稱水的光解),產生氧氣。2:將光能轉變成化學能,產生ATP,為暗反應提供能量。3:利用水光解的產物氫離子,合成NADPH+H離子,為暗反應提供還原劑【H】(還原氫)。
(5)暗反應(碳反應)
實質是一系列的酶促反應
條件:無光也可,暗反應酶(但因為只有發生了光反應才能持續發生,所以不再稱為暗反應)
場所:葉綠體基質
影響因素:溫度,二氧化碳濃度
過程:不同的植物,暗反應的過程不一樣,而且葉片的解剖結構也不相同。這是植物對環境的適應的結果。暗反應可分為C3,C4和CAM三種類型。三種類型是因二氧化碳的固定這一過程的不同而劃分的。
C3反應類型:植物通過氣孔將CO2由外界吸入細胞內,通過自由擴散進入葉綠體。葉綠體中含有C5。起到將CO2固定成為C3的作用。C3再與【H】及ATP提供的能量反應,生成糖類(CH2O)並還原出C5。被還原出的C5繼續參與暗反應。
(6 )光暗反映的有關化學方程式
H20→H+ O2(水的光解)
NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(遞氫)
ADP+Pi→ATP (遞能)
CO2+C5化合物→C3化合物(二氧化碳的固定)
C3化合物→(CH2O)+ C5化合物(有機物的生成或稱為C3的還原)
ATP→ADP+PI(耗能)
能量轉化過程:光能→不穩定的化學能(能量儲存在ATP的高能磷酸鍵)→穩定的化學能(糖類即澱粉的合成)
注意
光反應只有在光照條件下進行而在滿足暗反應條件的情況下暗反衡返應,都可以反映。也就是說暗反應不一定黑暗下進行
㈡ 生物光的生物發光的應用
提起光,人們便會想到熱,因為光陪冊能產生熱。然而生物光只發光不產熱,故名冷光。生物光的波長范圍為450~700納米,與白熾光相比,它的顏色是藍綠色光,也有黃色光、橙色光和紅色光的。生物光的能量轉化率幾乎是100%,而白熾光只有12%的能量轉化為光,可見生物光比白熾光效率高得多。
因為冷光本身無熱,所以沒有爆發火花的危險,在油庫、炸葯庫、礦井等易燃易爆場所,用其作照明光源最為理想,因此被稱為「安全之光」。如果將富含發光微生物的海水裝入玻璃燈泡中,就製成了一種判旅簡單的「冷光燈」,或稱細菌燈。早在1935年,在巴黎海洋學院召開一次國際會議時,其會掘亂凳議大廳安裝的就是這種冷光燈。冷光的應用范圍很廣,它既可用於照明,又能應用於航空、航海、捕魚和野營等方面,如飛機的照明系統發生故障,冷光燈可作為呼救信號燈,使飛機獲救轉危為安。
㈢ 光對生物的影響
光是一個十分復雜而重要的生態因子,包括光強、光質和光照長度。光因子的變化對生物有著深刻的影響。
1.光強的生態作用與生物的適應
(1)光強與植物
光對植物的形態建成和生殖器官的發育影響很大。植物的光合器官葉綠素必須在一定光強條件下才能形成,許多其他器官的形成也有賴於一定的光強。在黑暗條件下,植物就會出現「黃化現象」。在植物完成光周期誘導和花芽開始分化的基礎上,光照時間越長,強度越大,形成的有機物越多,有利於花的發育。光強還有利於果實的成熟,對果實的品質也有良好作用。
不同植物對光強的反應是不一樣的,根據植物對光強適應的生態類型可分為陽性植物、陰性植物和中性植物(耐陰植物)。在一定范圍內,光合作用效率與光強成正比,達到一定強度後實現飽和,再增加光強,光合效率也不會提高,這時的光強稱為光飽和點。當光合作用合成的有機物剛好與呼吸作用的消耗相等時的光照強度稱為光補償點。陽性植物對光要求比較迫切,只有在足夠光照條件下才能正常生長,其光飽和點、光補償點都較高。陰性植物對光的需求遠較陽性植物低,光飽和點和光補償點都較低。中性植物對光照具有較廣的適應能力,對光的需要介於上述兩者之間,但最適在完全的光照下生長。
(2)光強與動物
光照強度與很多動物的行為有著密切的關系。有些動物適應於在白天的強光下活動,如靈長類、有蹄類和蝴蝶等,稱為晝行性動物;另一些動物則適應於在夜晚或早晨黃昏的弱光下活動,如蝙蝠、家鼠和蛾類等,稱為夜行性動物或晨昏性動物;還有一些動物既能適應於弱光也能適應於強光,白天黑夜都能活動,如田鼠等。晝行性動物(夜行性動物)只有當光照強度上升到一定水平(下降到一定水平)時,才開始一天的活動,因此這些動物將隨著每天日出日落時間的季節性變化而改變其開始活動的時間。
2.光質的生態作用與生物的適應
(1)光質與植物
植物的光合作用不能利用光譜中所有波長的光,只是可見光區(400-760nm),這部分輻射通常稱為生理有效輻射,約占總輻射的40-50%。可見光中紅、橙光是被葉綠素吸收最多的成分,其次是藍、紫光,綠光很少被吸收,因此又稱綠光為生理無效光。此外,長波光(紅光)有促進延長生長的作用,短波光(藍紫光、紫外線)有利於花青素的形成,並抑制莖的伸長。
(2)光質與動物
大多數脊椎動物的可見光波范圍與人接近,但昆蟲則偏於短波光,大致在250-700nm之間,它們看不見紅外光,卻看得見紫外光。而且許多昆蟲對紫外光有趨光性,這種趨光現象已被用來誘殺農業害蟲。
3.光照長度與生物的光周期現象
地球的公轉與自轉,帶來了地球上日照長短的周期性變化,長期生活在這種晝夜變化環境中的動植物,藉助於自然選擇和進化形成了各類生物所特有的對日照長度變化的反應方式,這就是生物的光周期現象。
(1)植物的光周期現象
根據對日照長度的反應類型可把植物分為長日照植物、短日照植物、中日照植物和中間型植物。長日照植物是指在日照時間長於一定數值(一般14小時以上)才能開花的植物,如冬小麥、大麥、油菜和甜菜等,而且光照時間越長,開花越早。短日照植物則是日照時間短於一定數值(一般14小時以上的黑暗)才能開花的植物,如水稻、棉花、大豆和煙草等。日中照植物的開花要求晝夜長短比例接近相等(12小時左右),如甘蔗等。在任何日照條件下都能開花的植物是中間型植物,如番茄、黃瓜和辣椒等。
光周期對植物的地理分布有較大影響。短日照植物大多數原產地是日照時間短的熱帶、亞熱帶;長日照植物大多數原產於溫帶和寒帶,在生長發育旺盛的夏季,一晝夜中光照時間長。如果把長日照植物栽培在熱帶,由於光照不足,就不會開花。同樣,短日照植物栽培在溫帶和寒帶也會因光照時間過長而不開花。這對植物的引種、育種工作有極為重要的意義。
(2)動物的光周期現象
許多動物的行為對日照長短也表現出周期性。鳥、獸、魚、昆蟲等的繁殖,以及鳥、魚的遷移活動,都受光照長短的影響。
參考文獻:生命經緯
再說一句,光與溫度易混淆的是:水生動物的洄遊和溫度有關,陸生動物的遷徙和光有關.動物的冬眠和溫度有關.
㈣ 生物向著光亮的地方生長是什麼原理
應該是「植物」。
植物生長器官受搏掘單方向光照射而引起生長彎曲的現象稱為向光性。對高等植物而言,向光性主要指植物地上部分莖葉的正向光性純老。
植物向光亮的方向生長,有利於獲得更大面積、更多的光照,有利於光合作用,維持植物更好的生長。
正向光性運動與生長素分布有關。光線能使生長素在背光一側比向光一側分布多,因此,背光側比向光側生長得快,使植物的莖做銀升顯示出向光性。
植物的向光性
㈤ 生物光的生物學意義
1.求偶信號
在生殖季節,動物通過發光招引配偶,達到兩性聚合,利於傳種繁衍後代。螢火蟲的發光即為典型的求偶信號,並且是一個復雜的信號系統。夜間,雄蟲在林中飛翔時,以有節奏的閃光向配偶發出呼籲信號,而在樹枝或草叢中爬行的雌蟲則立即發出應答信號。呼與應這兩種信號的時間間隔十分嚴格,很有規律。不同種類的螢火蟲有不同的閃光型式,就是說在閃光頻率、強度和顏色上因種類而異。這種不同的閃光型式就成為異種互相辨別和同種雌雄求偶的信號語言。如果雄蟲判斷失誤,或雌蟲的應答信號發出太早或太遲,長翅的「求婚者」就有可能付出犧牲生命的代價,因為雌蟲會把比自身小得多的雄蟲吃掉。
2.引誘食餌
在紐西蘭一個村莊附近的山洞裡,生活著許多雙翅目(Bolitophilidae)幼蟲,它們必泌發光的粘液絲,藉此吸引和捕食細小昆蟲。深海的角目(Ceratioidea)魚類,其背鰭的第一鰭條演變為能發光的釣竿,通過明暗閃光吸引小魚到嘴邊,進而落入它陰險的大口。
3.防禦敵害
槍烏賊和烏賊遇到敵害時,其自衛方式是向進犯者發放一團團液態火焰,其形狀、大小往往與它們的自身體型相似,誤導追蹤者不去追捕被追捕者自身,而是進攻其替身──發光的火團,從而使追蹤者受騙上當。與此同時,槍烏賊和烏賊便趁機逃生。這種自衛方式與用噴射墨汁掩護退卻而御敵的道理十分相似;有的發光動物當被置於捕食者「虎口」的一剎那間,突然發出閃光,令捕食者目瞪口呆,從而趁機逃走;有的發光動物甚至被切成兩段時,其尾段繼續發光,頭段卻立即將燈熄滅,變成黑色;捕食者吞食了尾段,頭段則在趁機逃走之後,「再生」出尾段。
動物借發光誘食與御敵的生物學意義,有一點值得說明。誘食也好,御敵也罷,發光器與深海生活之間並無特別密切的必然關聯,即並非如人們在夜間行走而手提照明燈那樣,因為這將導致發光動物明顯暴露了自身,違背其為誘食和御敵而發光的「初衷」,似有「自搬石頭砸自腳」之嫌。何況生活於海面或接近於海面的魚類中,也有有發光器的,甚至有的發光器結構還相當復雜。相反,永久生活於深海的魚類,也有無發光器的。如此看來,生物發光的生物學意義尚有進一步深入研究的必要。
㈥ 光線在食用菌生長發育過程中有什麼作用
食用菌不含葉綠素,不像綠色植物那樣,不能利用陽光進行光合作用將二氧化碳和水合成有機物。因此食用菌不需要直射光,而需要一定的散射光。
(1)菌絲生長階段:幾乎所有食用菌菌絲都能在黑逗租暗條件下正常生長,多數食用菌對光線反應不敏感,如黑木耳等。光照也會抑制某些食用菌菌絲生長。散射光可以促進某些食用菌胞壁色素的轉化和沉積,如香菇菌絲在明亮的條件下易形成褐色菌膜;光照強度影響光敏感型食用菌菌絲生長速度,如靈芝。
(2)子實體生長發育階段:光線對食用菌原基分化和子實體形成關系密切。適當光照是子耐橡實體形成的必要條件,但不同種類食用菌對光照要求不同。光照還影響子實體色澤、菌柄長度和菌蓋寬度的比例,如弱光平菇柄長、菌蓋色淺、不伸展,靈芝色澤淡、無光澤。但在金針菇栽培上,利用弱光培養柄長蓋小的商品菇。光質對子實體形成影響正好與菌絲相反。藍光抑制菌絲,促進子實體分化,紅光不能促進子實體形成,但促進菌絲生長。某些食用菌子實體還具有正向旋光性,如靈芝菌蓋生長點具有向光性,人為改變光源就形成畸形。
但是,近昌指旁幾年黑木耳全光栽培和香菇室外露地栽培的成功,也說明紫外線不僅能夠殺傷食用菌,也能殺滅雜菌。總之,光線對食用菌菌絲生長和子實體發育影響較大。
㈦ 陽光對生物的作用
陽光中的光,對於任何生物來說,光能可以轉化為熱能!也可以使植物正常的進行光合作用,供給其他生物所需的氧氣!
㈧ 光對植物的生命活動都有哪些重要作用
光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉,地球上幾乎所有生命活動所必需的能量都直接或間接地來源於太陽光。植物通過光合作用,將太陽輻射能轉變為化學能,貯藏在合成的有機物質中,除提供給自身需要外,還提供給其他異養生物,為地球上幾乎一切生物提供了生長、發育和繁殖的能源。光照條件隨著不同的地理位置和不同的時間而發生變化,在城市地區更有其特殊性,光對植物的影響使植物為長期適應不同光照條件而形成相應的適應類型。
此外,植物的開花要求一定的日照長度,這種特徵主要與其原產地在生長季時自然日照的長度有密切的關系,也是植物在系統發育過程中對所處的生態環境長期適應的結果。一般來說,短日照植物都起源於低緯度地區,長日照植物則起源於高緯度地區,因此植物的地理分布除受溫度和水分條件影響外,還受光周期控制。如對長日照植物而言,若栽植在臨近赤道的低緯度地區,一般不能開花。同時,光周期在很大程度上控制了許多木本植物的休眠和生長,特別是對於一些分布區偏北的樹種,這些樹種已在遺傳特徵上適應了一種光周期,可以使它們在當地的寒冷或乾旱等特定環境因子到達臨界點以前就進入休眠。
㈨ 光對生物的作用
光對生物的作森仔用是不確定的,因為轎春帶有的生物因為光的存在閉蘆而促進生長,有的則會抑制生長,有的甚至沒有任何影響。