㈠ 生物中的光和作用是什么意思,
光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素,在可见光的照射下,将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物所贮存的能量,效率为30%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。
·传统定义
植物利用阳光的能量,将二氧化碳转换成淀粉,以供植物及动物作为食物的来源。叶绿体由于是植物进行光合作用的地方,因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介。
(1)原理
植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取。就是所谓的自养生物。对于绿色植物来说,在阳光充足的白天,它们将利用阳光的能量来进行光合作用,以获得生长发育必需的养分。
这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下,把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖,同时释放氧气:
CO2+H2O→C(H2O)n+O2+H2O
(2)注意事项
上式中等号两边的水不能抵消,虽然在化学上式子显得很特别。原因是左边的水,是植物吸收所得,而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。而右边磨拦枣的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。为了更清楚地表达这一原料产物起始过程,人们更习惯在等号左右两边都写上水分子,或者在右边的水分子右上角打上星号。
(3)光反应和暗反应(高中生物课本中称之为暗反应,也有些地方称之为碳反应)
光合作用可分为光反应和暗反应两个步骤
(4)光反应
条件:光,色素,光反应酶
场所:囊状结构薄膜上
影响因素:光强度,水分瞎拆供给
植物光合作用的两个吸收峰
叶绿素a,b的吸收峰过程:叶绿体膜上的两套光合作用系统:光合作用系统一和光合作用系统二,(光合作用系统一比光合作用系统二要原始,但电子传递先在光合系统二开始)在光照的情况下,分别吸收680nm和700nm波长的光子,作为能量,将从水分子光解光程中得到电子不断传递,(能传递电子得仅有少数特殊状态下的叶绿素a)
最后传递给辅酶NADP。而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质,势能降低,其间的势能用于合成ATP,以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走。一分子NADP可携带两个氢离子。这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。
意义:1:光解水(又称水的光解),产生氧气。2:将光能转变成化学能,产生ATP,为暗反应提供能量。3:利用水光解的产物氢离子,合成NADPH+H离子,为暗反应提供还原剂【H】(还原氢)。
(5)暗反应(碳反应)
实质是一系列的酶促反应
条件:无光也可,暗反应酶(但因为只有发生了光反应才能持续发生,所以不再称为暗反应)
场所:叶绿体基质
影响因素:温度,二氧化碳浓度
过程:不同的植物,暗反应的过程不一样,而且叶片的解剖结构也不相同。这是植物对环境的适应的结果。暗反应可分为C3,C4和CAM三种类型。三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的。
C3反应类型:植物通过气孔将CO2由外界吸入细胞内,通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C5。起到将CO2固定成为C3的作用。C3再与【H】及ATP提供的能量反应,生成糖类(CH2O)并还原出C5。被还原出的C5继续参与暗反应。
(6 )光暗反映的有关化学方程式
H20→H+ O2(水的光解)
NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(递氢)
ADP+Pi→ATP (递能)
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(有机物的生成或称为C3的还原)
ATP→ADP+PI(耗能)
能量转化过程:光能→不稳定的化学能(能量储存在ATP的高能磷酸键)→稳定的化学能(糖类即淀粉的合成)
注意
光反应只有在光照条件下进行而在满足暗反应条件的情况下暗反衡返应,都可以反映。也就是说暗反应不一定黑暗下进行
㈡ 生物光的生物发光的应用
提起光,人们便会想到热,因为光陪册能产生热。然而生物光只发光不产热,故名冷光。生物光的波长范围为450~700纳米,与白炽光相比,它的颜色是蓝绿色光,也有黄色光、橙色光和红色光的。生物光的能量转化率几乎是100%,而白炽光只有12%的能量转化为光,可见生物光比白炽光效率高得多。
因为冷光本身无热,所以没有爆发火花的危险,在油库、炸药库、矿井等易燃易爆场所,用其作照明光源最为理想,因此被称为“安全之光”。如果将富含发光微生物的海水装入玻璃灯泡中,就制成了一种判旅简单的“冷光灯”,或称细菌灯。早在1935年,在巴黎海洋学院召开一次国际会议时,其会掘乱凳议大厅安装的就是这种冷光灯。冷光的应用范围很广,它既可用于照明,又能应用于航空、航海、捕鱼和野营等方面,如飞机的照明系统发生故障,冷光灯可作为呼救信号灯,使飞机获救转危为安。
㈢ 光对生物的影响
光是一个十分复杂而重要的生态因子,包括光强、光质和光照长度。光因子的变化对生物有着深刻的影响。
1.光强的生态作用与生物的适应
(1)光强与植物
光对植物的形态建成和生殖器官的发育影响很大。植物的光合器官叶绿素必须在一定光强条件下才能形成,许多其他器官的形成也有赖于一定的光强。在黑暗条件下,植物就会出现“黄化现象”。在植物完成光周期诱导和花芽开始分化的基础上,光照时间越长,强度越大,形成的有机物越多,有利于花的发育。光强还有利于果实的成熟,对果实的品质也有良好作用。
不同植物对光强的反应是不一样的,根据植物对光强适应的生态类型可分为阳性植物、阴性植物和中性植物(耐阴植物)。在一定范围内,光合作用效率与光强成正比,达到一定强度后实现饱和,再增加光强,光合效率也不会提高,这时的光强称为光饱和点。当光合作用合成的有机物刚好与呼吸作用的消耗相等时的光照强度称为光补偿点。阳性植物对光要求比较迫切,只有在足够光照条件下才能正常生长,其光饱和点、光补偿点都较高。阴性植物对光的需求远较阳性植物低,光饱和点和光补偿点都较低。中性植物对光照具有较广的适应能力,对光的需要介于上述两者之间,但最适在完全的光照下生长。
(2)光强与动物
光照强度与很多动物的行为有着密切的关系。有些动物适应于在白天的强光下活动,如灵长类、有蹄类和蝴蝶等,称为昼行性动物;另一些动物则适应于在夜晚或早晨黄昏的弱光下活动,如蝙蝠、家鼠和蛾类等,称为夜行性动物或晨昏性动物;还有一些动物既能适应于弱光也能适应于强光,白天黑夜都能活动,如田鼠等。昼行性动物(夜行性动物)只有当光照强度上升到一定水平(下降到一定水平)时,才开始一天的活动,因此这些动物将随着每天日出日落时间的季节性变化而改变其开始活动的时间。
2.光质的生态作用与生物的适应
(1)光质与植物
植物的光合作用不能利用光谱中所有波长的光,只是可见光区(400-760nm),这部分辐射通常称为生理有效辐射,约占总辐射的40-50%。可见光中红、橙光是被叶绿素吸收最多的成分,其次是蓝、紫光,绿光很少被吸收,因此又称绿光为生理无效光。此外,长波光(红光)有促进延长生长的作用,短波光(蓝紫光、紫外线)有利于花青素的形成,并抑制茎的伸长。
(2)光质与动物
大多数脊椎动物的可见光波范围与人接近,但昆虫则偏于短波光,大致在250-700nm之间,它们看不见红外光,却看得见紫外光。而且许多昆虫对紫外光有趋光性,这种趋光现象已被用来诱杀农业害虫。
3.光照长度与生物的光周期现象
地球的公转与自转,带来了地球上日照长短的周期性变化,长期生活在这种昼夜变化环境中的动植物,借助于自然选择和进化形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式,这就是生物的光周期现象。
(1)植物的光周期现象
根据对日照长度的反应类型可把植物分为长日照植物、短日照植物、中日照植物和中间型植物。长日照植物是指在日照时间长于一定数值(一般14小时以上)才能开花的植物,如冬小麦、大麦、油菜和甜菜等,而且光照时间越长,开花越早。短日照植物则是日照时间短于一定数值(一般14小时以上的黑暗)才能开花的植物,如水稻、棉花、大豆和烟草等。日中照植物的开花要求昼夜长短比例接近相等(12小时左右),如甘蔗等。在任何日照条件下都能开花的植物是中间型植物,如番茄、黄瓜和辣椒等。
光周期对植物的地理分布有较大影响。短日照植物大多数原产地是日照时间短的热带、亚热带;长日照植物大多数原产于温带和寒带,在生长发育旺盛的夏季,一昼夜中光照时间长。如果把长日照植物栽培在热带,由于光照不足,就不会开花。同样,短日照植物栽培在温带和寒带也会因光照时间过长而不开花。这对植物的引种、育种工作有极为重要的意义。
(2)动物的光周期现象
许多动物的行为对日照长短也表现出周期性。鸟、兽、鱼、昆虫等的繁殖,以及鸟、鱼的迁移活动,都受光照长短的影响。
参考文献:生命经纬
再说一句,光与温度易混淆的是:水生动物的洄游和温度有关,陆生动物的迁徙和光有关.动物的冬眠和温度有关.
㈣ 生物向着光亮的地方生长是什么原理
应该是“植物”。
植物生长器官受搏掘单方向光照射而引起生长弯曲的现象称为向光性。对高等植物而言,向光性主要指植物地上部分茎叶的正向光性纯老。
植物向光亮的方向生长,有利于获得更大面积、更多的光照,有利于光合作用,维持植物更好的生长。
正向光性运动与生长素分布有关。光线能使生长素在背光一侧比向光一侧分布多,因此,背光侧比向光侧生长得快,使植物的茎做银升显示出向光性。
植物的向光性
㈤ 生物光的生物学意义
1.求偶信号
在生殖季节,动物通过发光招引配偶,达到两性聚合,利于传种繁衍后代。萤火虫的发光即为典型的求偶信号,并且是一个复杂的信号系统。夜间,雄虫在林中飞翔时,以有节奏的闪光向配偶发出呼吁信号,而在树枝或草丛中爬行的雌虫则立即发出应答信号。呼与应这两种信号的时间间隔十分严格,很有规律。不同种类的萤火虫有不同的闪光型式,就是说在闪光频率、强度和颜色上因种类而异。这种不同的闪光型式就成为异种互相辨别和同种雌雄求偶的信号语言。如果雄虫判断失误,或雌虫的应答信号发出太早或太迟,长翅的“求婚者”就有可能付出牺牲生命的代价,因为雌虫会把比自身小得多的雄虫吃掉。
2.引诱食饵
在新西兰一个村庄附近的山洞里,生活着许多双翅目(Bolitophilidae)幼虫,它们必泌发光的粘液丝,借此吸引和捕食细小昆虫。深海的角目(Ceratioidea)鱼类,其背鳍的第一鳍条演变为能发光的钓竿,通过明暗闪光吸引小鱼到嘴边,进而落入它阴险的大口。
3.防御敌害
枪乌贼和乌贼遇到敌害时,其自卫方式是向进犯者发放一团团液态火焰,其形状、大小往往与它们的自身体型相似,误导追踪者不去追捕被追捕者自身,而是进攻其替身──发光的火团,从而使追踪者受骗上当。与此同时,枪乌贼和乌贼便趁机逃生。这种自卫方式与用喷射墨汁掩护退却而御敌的道理十分相似;有的发光动物当被置于捕食者“虎口”的一刹那间,突然发出闪光,令捕食者目瞪口呆,从而趁机逃走;有的发光动物甚至被切成两段时,其尾段继续发光,头段却立即将灯熄灭,变成黑色;捕食者吞食了尾段,头段则在趁机逃走之后,“再生”出尾段。
动物借发光诱食与御敌的生物学意义,有一点值得说明。诱食也好,御敌也罢,发光器与深海生活之间并无特别密切的必然关联,即并非如人们在夜间行走而手提照明灯那样,因为这将导致发光动物明显暴露了自身,违背其为诱食和御敌而发光的“初衷”,似有“自搬石头砸自脚”之嫌。何况生活于海面或接近于海面的鱼类中,也有有发光器的,甚至有的发光器结构还相当复杂。相反,永久生活于深海的鱼类,也有无发光器的。如此看来,生物发光的生物学意义尚有进一步深入研究的必要。
㈥ 光线在食用菌生长发育过程中有什么作用
食用菌不含叶绿素,不像绿色植物那样,不能利用阳光进行光合作用将二氧化碳和水合成有机物。因此食用菌不需要直射光,而需要一定的散射光。
(1)菌丝生长阶段:几乎所有食用菌菌丝都能在黑逗租暗条件下正常生长,多数食用菌对光线反应不敏感,如黑木耳等。光照也会抑制某些食用菌菌丝生长。散射光可以促进某些食用菌胞壁色素的转化和沉积,如香菇菌丝在明亮的条件下易形成褐色菌膜;光照强度影响光敏感型食用菌菌丝生长速度,如灵芝。
(2)子实体生长发育阶段:光线对食用菌原基分化和子实体形成关系密切。适当光照是子耐橡实体形成的必要条件,但不同种类食用菌对光照要求不同。光照还影响子实体色泽、菌柄长度和菌盖宽度的比例,如弱光平菇柄长、菌盖色浅、不伸展,灵芝色泽淡、无光泽。但在金针菇栽培上,利用弱光培养柄长盖小的商品菇。光质对子实体形成影响正好与菌丝相反。蓝光抑制菌丝,促进子实体分化,红光不能促进子实体形成,但促进菌丝生长。某些食用菌子实体还具有正向旋光性,如灵芝菌盖生长点具有向光性,人为改变光源就形成畸形。
但是,近昌指旁几年黑木耳全光栽培和香菇室外露地栽培的成功,也说明紫外线不仅能够杀伤食用菌,也能杀灭杂菌。总之,光线对食用菌菌丝生长和子实体发育影响较大。
㈦ 阳光对生物的作用
阳光中的光,对于任何生物来说,光能可以转化为热能!也可以使植物正常的进行光合作用,供给其他生物所需的氧气!
㈧ 光对植物的生命活动都有哪些重要作用
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,地球上几乎所有生命活动所必需的能量都直接或间接地来源于太阳光。植物通过光合作用,将太阳辐射能转变为化学能,贮藏在合成的有机物质中,除提供给自身需要外,还提供给其他异养生物,为地球上几乎一切生物提供了生长、发育和繁殖的能源。光照条件随着不同的地理位置和不同的时间而发生变化,在城市地区更有其特殊性,光对植物的影响使植物为长期适应不同光照条件而形成相应的适应类型。
此外,植物的开花要求一定的日照长度,这种特征主要与其原产地在生长季时自然日照的长度有密切的关系,也是植物在系统发育过程中对所处的生态环境长期适应的结果。一般来说,短日照植物都起源于低纬度地区,长日照植物则起源于高纬度地区,因此植物的地理分布除受温度和水分条件影响外,还受光周期控制。如对长日照植物而言,若栽植在临近赤道的低纬度地区,一般不能开花。同时,光周期在很大程度上控制了许多木本植物的休眠和生长,特别是对于一些分布区偏北的树种,这些树种已在遗传特征上适应了一种光周期,可以使它们在当地的寒冷或干旱等特定环境因子到达临界点以前就进入休眠。
㈨ 光对生物的作用
光对生物的作森仔用是不确定的,因为轿春带有的生物因为光的存在闭芦而促进生长,有的则会抑制生长,有的甚至没有任何影响。