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大家好,我们今天来讲一个在高中生物光核作用当中经常考到的一个特殊的植物循环代谢方式。 c a m 植物景天酸代谢,也叫景天酸循环, 那为什么叫景天酸循环呢?就因为这种代谢方式最早呢?在景天科的植物当中发现什么是景天科的植物呢? 比如说最常见的很多同学喜欢养的那种小盆里装的多肉,多肉啊,这种植物它就是景天科植物。那这种景天科植物,它的生长环境有什么特点呢?一般来说比较干旱, 呃,少降雨,白天呢?还有强日照。那大家想一下,干旱少雨,如果呀,它的叶片气孔打开,蒸腾作用特别剧烈的话,是不是这个植物很快就会干枯死掉啊? 所以这种景天科的植物,它演化出了这种特殊的方式,我们可以看到这是它的一个腋肉细胞,那上边呢?是它的表皮啊和它的 气孔啊,这是气孔两侧的保卫细胞。那这个气孔有什么特点呢?它白天的时候气孔关闭。为什么白天气孔关闭啊?刚才老师说了,白天强日照, 如果白天气孔打开,强日照一晒,蒸腾作用一加具,自己就干死了,他为了避免干死,白天气孔要关闭才行。 那大家想我白天气孔关闭了,二氧化碳是进不来的,没有二氧化碳怎么进行暗反应啊?白天只有光,没法光和呀,哎,怎么办?他研究了一个方法。什么方法呢?他在晚上把气孔打开, 夜间呢?没有强日照,没有高温对不对?蒸发量没那么大,夜间开气孔二氧化碳可以进来, 那夜间进来的二氧化碳它会储存起来,它也利用这个 p e p 缩化酶,哎,把二氧化碳给固定了,变成这个 o a a 草酰乙酸,咱们在讲碳四植物的时候讲过, 通过草酰乙酸也能变成苹果酸,然后呢,他在夜间的时候把这个苹果酸啊储存在液泡当中,对不对?一定得储存在液泡里,你不能在细胞质机制里,你要都在细胞质机制里,酸性太强了,那细胞就死了。 所以夜间把苹果酸储存在液泡里,他不能光和,因为这时候没有光好,等到天亮了,太阳升起来了,有光的时候,他再把这个苹果酸从液泡里给运出来,看到没? 夜间苹果酸进液泡,白天苹果酸从液泡来到细胞质,在细胞质发生 分解转化,一部分直接变成二氧化碳,可以参与按反应。另一部分呢,也能转化成丙酮酸,那我们知道丙酮酸就可以进入线立体参与有氧二阶段了,有氧二阶段产生二氧化碳 也能提供给按反应,哎,这就是这个景天科植物景天酸循环它的一个特点。那这里边考试经常问的一些问题啊,还有什么呢?比如说夜间和白天,夜泡的 ph 很明显,夜间酸 ph 低,白天不酸了, ph 升高啊,这是液泡 ph 问题。第二个就是,呃,景天科植物它光核时候二氧化碳的来源, 那你从这张图当中就可以看到它是两个来源,一个来源于苹果酸直接分解的二氧化碳,另一个来源于线立体啊,有氧呼吸产生的二氧化碳,两个途径哦。 第三个就是大家要把它跟玉米那种碳四植物做一下区分?我们学碳四植物的时候学了玉米啊,是在两个细胞进行光和,对不对?有叶肉细胞,有维管束翘细胞,哎,不同的工作, 但是这个景天科植物它只在叶肉细胞就可以完成这些所有的事啊。所以准备去买一盆多肉了吗?

光是什么光?不就是太阳光,家里的灯光,还有我们手机的亮光吗?那我想问那光的作用又是什么? 光的作用难道不就是照亮我们的四周,给予我们温暖而已吗?那今天我和你们讲,这只是光展示在我们世人面前最表层的面孔,其实它还埋藏着一个惊人的模样,让我们一起来看一下好吗? 哈喽,大家好,我是小伟,今天来聊聊光。今天我要讲的这个光呢,和大家想象中的不太一样,他有两个身份,一个身份是他是把过去送到我们面前的时光快递员。另外一个身份是他是创造我们这个世界的照物主。那我们先来说一下他这个照物主的身份是什么? 圣经旧约创世纪开篇,神说要有光,于是有了光。神看光是好的,他把光和暗分开,于是我们有了早晨与黑夜。 光在我们生活中最本质的作用呢,就是视频开头说的照明与温暖。如果这个世界没有光,那全世界的人都是盲人,我们的双眼将毫无作用。我们以为我们在黑夜中也能看到东西,是眼睛的功劳,其实那是错误的,那也依赖微弱的光。 光不仅点亮我们的世界,它还给予了我们温暖,让我们整个地球的生命得以生存。如果太阳熄灭一周,整个地球将下降至零度以下。 如果太阳熄灭一年,那整个地球的温度会下降至负一百摄氏度以下,届时将没有任何的生命可以生存。 所以照明与温暖可以说是光作为照物主最强大也最表面的功能,但是他的能力远不止于此,他作为照物主呢,还有两项神力,你们知道是什么神力吗?如果没有光,我们都会被饿死,这不是危言耸听, 你们有没有思考过,为什么我们生命能够活动呢?我们为什么能说话,能跑、能跳?这些全部要依赖于我们体内的能量。你们在电视上有没有看到,有些人快要被饿死了,他们连握紧拳头的力量都没有,为什么?因为他体内连供应他握紧拳头的能量都没有, 所以即使是轻轻的攥紧一下拳头,他都是需要能量的。那体内的这些能量又是从哪里获取的呢?在这个世界上,所有生命的能量基本都是靠吃东西获取的,除了一样东西, 肉食类的,如老虎、狮子,靠吃兔子、羚羊、长颈鹿等,以食用其他生命作为能量的原料。而这些其他生命的背食者又是靠什么获取能量的呢? 很多人已经知道答案啦,对,就是草,如兔子、斑马这些,他们虽然没有肉可以吃,但是他们能吃草作为能量的来源。那么问题来了,植物又不从吃东西里面获取能量,草能给动物提供能量的这个终极来源是来自哪里? 草虽然不会以其他动物为食,但是他会利用光给自己做饭。草里边有一个神奇的东西,叫叶绿体,我们可以把它想象成一个能量工厂,他会用它来捕捉光,能把空气里的二氧化碳和水直接合成某种实实在在的能量和物质,如葡萄糖, 这个过程呢,就叫光和作用。光和作用,通俗的讲啊,就是植物抓住了光给自己做饭,别的生命都需要通过消耗其他生命来作为能量的来源,只有植物是不需要的,它只需要光。所以从根本上来讲啊,我们所有人,所有生命都在吃光,如果没有光,所有生命都会被饿死。 这就是光作为造物主的一项神力,赋予所有生命能量来源。那它的第二项神力呢?就更夸张了,它赋予了我们一个五彩斑斓的幻境。 为什么说是幻境啊?我们走出家门看一下这个世界,天空是蓝色的,树木是绿色的,大地是土色的。我们以为颜色是物品本身的颜色,其实不是所有这个世界的颜色都是光赋予的,如果没有光呢?整个世界都是灰色的。为什么? 记住,物品本身是不产生颜色的,但是他们会选择性的吸收光与反射光。比方树叶为什么是绿色的?因为绿光照在它上面,所以它看起来是绿色的。你以为我会这样讲吗?当然不是,树叶之所以是绿色的,是因为他讨厌绿光,把绿光扔出来了。 树叶把阳光中的红、橙、蓝、紫等波长的光都吸收了,他把不要的绿色波长的光反射出来,当这个波长进入到我们眼睛的时候,我们大脑就会把它解读为绿色。 所以我们看到的这个彩色世界,更正确的来讲是一个被拒绝光的世界。香蕉为什么是黄色的,苹果为什么是红色的,桌子为什么是黑色的?都是代表了这个颜色的。波长被这个物品拒绝了。我们大脑对这个被拒绝的波长进行解读,解读出来了不同的颜色, 而且很重要的点,光其实是只有不同波长的这个物理属性,颜色只是我们大脑的主观解读。例如对于细菌来讲,他的世界里就只有一堆不同 波长的电磁波,没有五彩斑斓的区别。这也是为什么有色盲者,色盲者就是他们大脑对不同波长的解读功能失效了,所以他们无法解读出代表红色或者绿色的波长。虽说光啊,只是一堆不同的波长,但是当这些波长呢,遇到生命体的视觉系统,就 和颜色完成了独一无二的绑定。这里可能会有宝宝出现一个疑惑啊,就在我们日常中看到的日光,它明明是白色的呀,并没有看到各种颜色的光呀。当所有不同波长的光混合在一起的时候,我们大脑就会解读它是白色的,神不神奇? 这个和颜料盘上的混合是不一样的,因为颜料本身也吸收光,当我们把越多的颜料混合在一起的时候,它吸收的光就更多,最后几乎不反射,看上去就是黑色的,所以我们看到自然光,它是白色的,这是多种光混合后的结果。如果我们想要看到不同光的真面目呢,可以去看一下雨后的彩虹, 那是光被照射分解之后,他原本的样貌。那这里呢,就已经讲完了光作为照物主的身份了,现在来讲,他第二种身份,他是一个拥有全宇宙噼里啪啦无敌超级的时光快递员。 你以为你看到的是现在的我?不,你看到的是十亿分之一秒前的我。我们一直以为眼睛为什么能看到东西啊?是眼睛里的视网膜和角膜等等发生的作用,但是这是不对的,这些器官只是扮演了处理信息的角色,他们需要等光把信息传递到我们眼睛之后,他才能进行处理,而这需要时间。 你现在可以望一下你房间里的其他人,你盯着他的时候是过去的他,而不是即刻的他。这需要等光照在他身上,再把他的影像传到你的眼睛里,你才看得见他。所以这就依赖光的传 送速度,他不是及时性的,也就是说我们眼睛只能看到过去发生的事情。那为什么我们感受不到这个时间的误差呢? 是因为光的速度实在是太快太快了,如果让光围着地球走一圈,也不过零点一三三秒。还有啊,你也可以现在走出去阳台看一看,其实也是过去的光就是这束照在我们手上的。这束光他从距离我们一点五亿公里之外的太阳那里发射过来的, 要等上八分二十秒才走到我们手上。如果你是晚上看我这个视频啊,你也可以走到阳台,抬眼望望那遥远的星光,那些现在此刻我们看到的点点星光,都是数十亿年前发出来的。 若是刚好在此刻你观测到了一个距离我们十亿光年之外的星系发生爆炸,其实那个爆炸并不发生在现在,而是发生在十亿年以前, 只是在此时此刻,他刚好走到地球,被我们接收到了而已。光就是一位忠实准点的时光快递员,他用宇宙最快的速度 把很远很远地方的故事带到地球给我们,是不是有种特别的浪漫呢?那么最后一个问题来了,既然光的速度那么的快,我们能追上光吗?答案是否定的。想必很多人都听过光速不变,光的速度不仅是世界上最快的速度, 而且他在真空中的速度永远是固定不变的。什么叫光速不变?我们先要知道光的速度是多少,光的速度是三十万公里每秒,无论任何人以任何的方式测量一束光,他都是三十万公里每秒。 可是有些人就不明白呀,每个人测出来三十万公里每秒不才是正常的吗?就像我们量一栋一千米高度的房子是一样的,每个人测量出来的高度都是一千米才是正常的呀。 但区别就在于,楼是静止的,测量的人可以是运动的。在日常生活中啊,速度是可以相减的。比方你开车是九十公里每小时,我开车是一百公里每小时,那么我只比你快十公里。 但是这套直觉应用在光的身上就完全失效了。假如我和光赛跑,你站在地面上看光是你三十万公里每秒 往前飞行,而我是以二十万公里每秒往前飞行,对你来讲,光比我只快了十万公里每秒。这一切都非常的合理。但是当我自己去测量那束光的时候,奇怪的事情发生了, 光仍然是以三十万公里每秒远离我的,而不是只比我快了十万公里每秒。也就是说,不管你是静止的,还是以百分之五,百分之五十,甚至百分之九十九的光速在运动,你测到的光速永远都是三十万公里每秒。 你可能会想啊,如果我以百分之五十的光速运动,再测到光速还是三十万公里每秒,那不就说明光其实是四十五万公里每秒吗? 但是不,光速在真空中就是一个固定不变的常速,这就是光速不变。可以这么来理解一下,虽然可能有点不严谨啊。就好像光能无视我们的任何速度,我们的任何运动状态对光来讲都为零,所以光永远会快。我们一个光速, 我们也永远不可能超越光,更别妄想能超越光,因为无论我们运动再快,在他面前我们的速度都不作数。就像我们游戏里的角色,无论我们在游戏里怎么努力的跑啊跑,都不可能跑过我们电脑的显卡速度一样, 显卡的速度就是游戏里的速度天花板,光速则是这个宇宙的速度天花板。现在我们再来看一下我们身边的光,是不是有种不一样的感觉,他用能量创造了我们,又用色彩欺骗了我们,又用速度囚禁了我们。所以光到底是什么? 下一期我会讲关于太阳系,土星会下钻石雨,金星会下硫酸雨,水星一天是它的两年,都是一些比较颠覆性的知识。感谢你们能看到这里,希望下期依然能见到你们,谢谢,拜拜。


七分钟带你理解光和作用的全过程,我们光和作用比较好理解,他肯定就是要吸收光,对吧?啊?那我们植物中用什么来吸收光?第一个叫做捕获光能的色素,对吧?我们是由什么来吸收光能?是由色素,对吧?光和色素啊,那首先我们 最开始书上提供了一个实验啊,对绿叶中的色素提取和分离,那我们这个实验是怎么做的啊?大家可以去回去一定要背一下,那显而易见就两点,对吧?一个是提取,一个是什么分离?那首先我们看提取,我们书上第一句话啊,就是原理,首先这个是一定要背的,原理就是什么?我们的光和色素能够溶解于有机溶剂,比如我们这里用的什么物?水乙醇,对吧? 然后我们实验步骤就是什么,我们先将它一个绿叶,取一些绿叶,然后将研磨,对吧?我们肯定加无水乙醇,然后加二氧化硅和碳酸钙。啊,这两个东西作用分别是什么?二氧化硅使研磨更充分,那碳酸钙防止研磨中的叶素被破坏啊,这个很好理解,那下一个什么分离,对吧?我们分离用的是什么方法? 脂层析法对吧?啊?这个回去原理也要背一下啊?脂层析法,原理就是不同的光和色素在层析液中溶解度不同,那溶解度高的就随层析液在滤纸上的扩散速度快,那反之他就慢,对吧?嗯,所以我们这个是怎么做的?我们拿一个滤纸条啊,就是长这个样子, 我先在这里拿铅笔画一个细线啊,就做一个标记,然后我们就是要把上一步提取出来的绿叶这个地方画线,那这个画线我们要重复一到两次,画完一次它干燥之后再重复一到两次,然后我们把它放到层析液里面,我们确保什么?这个绿叶细线不能接触层析液,对吧?如果接触了,色素可能溶于层析液里面了, 那你也要确保这个滤纸的最低端它没过层析液了,对吧?要不然没有用,对吧?啊?这个就是一个分离的方法,然后我们要看结果了,对吧?最终得出的结果从上至下分别是什么? 胡萝卜素、叶黄素、叶子素 a, 叶子素 b, 对 吧?然后我们刚才说什么?它是不是溶解度高的?它扩散的快,那我们越往上的是不是扩散的越快? 所以越往上的是溶解度越高,这个排排序也是溶解度从高到低,对吧?啊?那同时我们说色素袋有宽有窄,那色素袋越宽说明我们什么?这个色素含量越大越多,对不对?所以我们通过观察啊,根据色素袋宽窄来判断出的含量多少,大概是这样的一个顺序。啊?啊,所以这两个顺序我希望你可以记下来啊,这个是经常考的, 那我们这些光和色素它分布在哪里?它是干什么用的,对吧?这个我们就可以看一下我们的啊,液粒体它的结构,对吧?我们液粒体长什么样子?首先它是不是就是一个双层膜结构?然后它里面有一些东西啊?这一个一个粒我们叫什么类?囊体,对吧?这个 堆在一起所有的,我们叫什么?肌粒啊?然后这个空腔我们叫液粒体机制,对吧?那我们的光和色素它其实是在哪里呢?光和色素位于类囊体薄膜上, 它有吸收、传递和转化功能的作用,所以我们说光和色素可以吸收功能,对吧?嗯,那我们这里每一个光和素它都吸什么光啊?这个我们也需要记一下,我们通过吸收光谱可见啊,夜绿素它吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素 它吸收什么?蓝紫光?这个光啊,他们的波长不同,然后我们就一起看一下光和作用的过程了,对吧?首先我们光和作用的过程分为两个,两个部分,一个什么光反应,一个什么暗反应,我们看名字就可以很清晰的知道光反应,它为什么光反应?就是有光才能反应,对吧?它是吸收光的,所以我们也刚才说了光和色素吸收光,对吧?那光和色素在哪里? 在内囊体薄膜之上,所以我们光反应就在哪里反应内囊体薄膜,对吧?嗯,那我们就画一下这个内囊体薄膜啊,这是一个内囊体哈,那我说内囊体薄膜也是什么?它也是双层膜,这个里面是内囊体腔,然后所以这个外面是什么液体机制,对吧?啊?那我们光反应怎么做到的 啊?量体腔上面有个蛋白复合体啊,然后光照射进来,然后怎么样?第一步叫做什么光的水解,我们由水进行反应,生成什么氧气和 心离子,嗯,同样还有电子,这个叫什么水的光解,那这一步,第一步我们的氧气就怎么样释放出去了?嗯,那我们水的光解官来说产生了普通的电子,对吧?这个时候光能被叶酸 a 吸收之后啊,这个电子就被激发了,变成什么高能电子型,进入了电子传递链啊,那高能电子是什么? 高能电子可以提供能量,对吧?下一步,我们此时内囊体腔里的什么氢离子比较多啊?但是液对体机制就是这个内囊体外面的,它的氢离子浓度比较低啊,所以此时这个高能电子做了件什么事情?高能电子提供能量,使得电子从低浓度的液对体机制进入到高浓度的 内囊体腔里面,那我们说这个过程是一个逆浓度梯度运输,对吧?所以它消耗高能电子提供的能量啊,所以它是个什么主动运输,对吧?嗯,所以我这里写好了哈,高能电子在传递过程释放什么能量,驱动氢离子从液体机制进入逆浓度 进入囊体腔,这是一个什么主动运输哈?嗯,所以我们产生了电子在这里了啊,产生电子一部分用于这里了,剩下来继续啊。嗯,即传递到这里。 n a d p 正和什么?和氢离子结合,是不是把它还原成了 n a d p h。 嗯,那这两个分别都是什么啊? n a d p 正氧化型辅酶二,然后 n a d p h 叫还原型辅酶二,它其实就是一个 辅酶啊,如果把它还原之后呢?变成了不稳定的化学能啊? n a d p h。 现在我们的氢离子的浓度在液体机制的氢离子浓度,那这个时候怎么办? 它浓度高,外面浓度低,它是不是想要从高浓度往低浓度的地方去走?嗯,那如果它想出去啊,这里有个东西叫做 atp 核酶,嗯,所以氢离子通过 atp 核酶顺浓度梯度进到液体机制啊,这个过程它提供能量,对吧?啊?势能变为化学能提供能量, 它是什么? atp 和碳酸分子形成 atp 啊,这就是为什么 atp 和羟酸分子形成这样的一个过程。那我们可以看到我们光反应过程结束之后,我们是不是产生了 atp 和 nadph 专活跃的化学能,对吧? 但因为这些化学能太过于活跃了,他不能说长时间稳定的状态,对吧?所以我们接下来要进行什么暗反应,那我们暗反应的目的就是把这个回的化学能转变为什么有机物质稳定的化学能啊?所以我们看暗反应, 那暗反应,我们看这个名字我们就知道它是不是不需要光源的,嗯,所以它反应在什么液体体机制里面?我们的首先我们的碳五碳化合物就是一分子五碳化合物中有五个碳原子啊,这样它首先进行什么?二氧化碳的固定,嗯, 那下面我们进行的是什么三碳化合物的还原,那三碳化合物的还原我们是不是就要用到我们光反应中啊?这个得到的 atp 和 atp h, 嗯, n atp h 将倒化物还原,那他自己是不是丢掉形了?那他又变回了氨氮 d p 正和什么氢离子,那 atp 啊,提供能量也是一样变回了原来这个状态,所以这两个物质它是在光反应和氨反应中来回转化的,然后这里三碳化合物还原之后,它形成了什么? 形成了我们的有机物啊?然后当然我们大部分的三糖化物仍然继续回到什么五糖化物里面,继续这个过程,所以它是一个什么循环?我们这个循环也叫做卡尔文循环。以我们光反应为暗反应提供什么? n, a, d, p, h 和 atp, 那 暗反应为光反应提供 n, a, d, p, 正 atp 和磷酸分子啊,可以理解吧。 所以我们的暗反应应该说不依赖光。如果光反应停止之后,那因为还有剩余的 n, a, t, p, h 和 a, t, p, 所以 暗反应仍然可以持续进行一段时间啊。所以我们遇到题中说,他说把光照减少了,但是短时间内暗反应他的反应是不受影响的哈,短时间以内哈。 所以我们按反应进行了什么?将它将 atp 和 na, dpa 是 中活跃的化学能转化为了有机物质稳定的化学能,这个就是光能作用最基本的全部的过程了啊。当然考试中还会出很多很多扩展的资料,大家可以去做题中感受。然后这个笔记大家想得到图片版的话,大家可以进入主页的群聊里可以看到啊,可以免费得到。


什么?眼睛也能进行光核作用?近日,一则重磅研究登上了 dancelle, 彻底改写眼科治疗思路。研究团队从菠菜里提取并改造出纳米级光和系统力,去除消耗 nadph 的 卡尔文循环,只保留光反应核心,做成能被角膜细胞快速吸收的纳米颗粒。 就算细胞自身抗氧化系统崩了,只要有光,它就能工作。不依赖细胞自身代谢,直接用光生产 nadph, 从根源切断氧化应激与炎症的恶性循环,快速修复眼表损伤。在干眼模型里,五天就能把受损角膜修复到接近健康水平,效果优于临床常用药,而且安全性优异,具备稳定可量产。这不是把眼睛变叶子, 而是首次实现植物光和系统在哺乳动物细胞里功能性共生。打开光能医学跨物种细胞器治疗的全新方向,是真正能改写眼科治疗逻辑的里程碑。对此方向感兴趣的老师可以研究起来了。关注生信人,科研不迷路!

好,今天我们来看一看有关光和呼吸有关的三律关系,这里的三律就是指的总光和速律,近光和速律和呼吸速律。我们的总光和速律等于呼吸速律加近光和速律, 那么它们代表什么含义呢?我们先来看什么是呼吸速律。只要植物是活着的,他们就在不时每时每刻都在发生呼吸。 那如果我们想单独研究呼吸作用,我们可以在黑暗条件下,也就是不给予光照,这时候没有光照中的影响,我们测出来的结果就是呼吸速率。比如说我们可以测黑暗中氧气的吸收量,黑暗中氧气的吸收速率,当然我们也可以测黑暗中二氧化碳的释放速率, 当然我们也可以测黑暗中有物的消耗量,我们都可以代表我们的呼吸速率。那什么是我们的近光和速率是我们测出来的,而我们的总光和速率是只能通过计算得到, 是不能够直接测量出来的。比如说我们的近光和速率可以是有机物的积累量,但是我们有机物的积累 能不能代表总光和呢?它是不能够的,因为我们的有机物实际上我们看的是产生了多少,有可能产生的这一部分有一些被我们的呼吸速率,也就是叶轴细胞本身自己给消耗了一部分,那么剩下的部分才是有机物的积累量。我们测的就只能是这个积累量,也就是测出来的是我们的近光和速率,或者是我们测植物 叶片或叶肉肉氧气的释放量。同样的道理,我们只能测到这个植物或叶肉细胞释放到外界的氧气有多少,但实际上有可能它产生的会更多,只不过有一部分被自己的呼吸作用,也就是被腺体给消耗了,剩余的部分才释放了出来,这是我们的近光核。 如果想知道我们的总光核,我们需要把叶肉细胞释放的氧气的量加上呼吸作用消耗的那一部分,才能等于我们的总光核。当然我们也可以用 叶片或叶肉细胞的二氧化碳吸收量来代表近光和相应的我们总光的含义。光和速率就是我们实际上能够合成所有有机物的一个速率,或者是一个氧气的产生量,或者是二氧化碳的固定速率,或者说是叶绿体 吸收二氧化碳的量。所以说我们的总光和是需要用我们的呼吸速度和近光近光速度的加合来计算的。当然我们也可以看成近光和速度其实是总光和减去呼吸的一个差值。比如我们在这里举一个例子,它的横坐标代表光照强度, 动作表代表二氧化碳吸收量。这里当光照强度为零,也就是黑暗的条件下,我们测出来的二氧化碳释放量,这里就可以代表他的呼吸作用,就是我们所说的呼吸速度。 b 点代表光补偿点,也就是在 b 点的时候表现为既没有从外界吸收二氧化碳,也没有往外界释放二氧化碳,也就是此时的光和等于呼吸, 又是我们的总光和率,是等于我们的呼吸率的,那么光和和呼吸的差值是净光和率是等于零的。这个时候,这个时候是没有有机物的积累的,因为这时候我们呼吸消耗正好被我们的光和去补充或者说去抵消掉。 那么过了 b 点以后,随着光照强度的增大,我们的光和作用也在慢慢的增大,那么光和是大于呼吸的,总体表现为从外界吸收二氧化碳。到了 c 点以后,再增加光和作用的强度,光和作用不再增加,也就是二氧化碳吸收量不再增加,这里就达到了一个饱和点,这是我们的光饱和点特地的。达到 光饱和点时,所对应的二氧化碳的吸收量是可以代表我们的净光和饱和点时,所对应的二氧化碳的吸收量是可以代表我们的净光和饱和度相加才是我们的总光和。 因为虽然能够表现为从外界吸收了这么多的二氧化碳,但实际上他是先抵消掉自己的呼吸,也就是这么多的二氧化碳释放量才表现为从外界吸收。所以说他一共吸收的二氧化碳或者是二氧化碳的固定量是 前边这一段,再加上这一段的一个夹合,也就是我们前边所说的近光和加呼吸等于总光,这是有关我们光和呼吸三力关系的判断。

光和作用和呼吸作用的关系,我们讲这个关系呢?我们通过一天来讲,你看这里有一个植物的什么?一个叶片,叶片中的一个细胞,那么这个细胞里面有什么?有重要的两个细胞器,一个叫 叶绿体,我就写个叶字,一个叫线粒体,我就写个信字。那么叶粒体主要是用于什么啊?光和作用,线粒体主要用什么?呼吸作用?我们看从晚上开始,晚上很黑呀,乌漆嘛黑,没有光,这个时候只干嘛? 只进行呼吸作用,呼吸作用需要什么?需要氧气,从外界获取氧气,这是第一阶段,氧气用 o 二来表示啊,这个解释一下啊, 那么这时候液力体工不工作?不工作,他俩有没有往来?没有。那么线粒体吸入氧气,通过负极重产生二氧化碳出去了, 就是这样子的。那么到天闷闷亮啊,有一点光的时候,这个液力体蠢蠢欲动,他就开始干嘛?他就开始要进行光核作用, 他光喝这种需要什么?需要二氧化碳,他二氧化碳去哪里找啊?去外面找吗?不对,他在里面找,里面哪里有啊?因为心肌在呼吸,他释放了这个二氧化碳,他这个时候液力体需要的时候,他就不释放到外面了,他就给他, 当他给他,他天闷闷亮,这点光需不需要那么多二氧化碳?不需要。比如我们假设他吸十个氧气进来,吐十个二氧化碳出去,这个时候液力体他进行光的时候,他需要五个。好,那五个给你十减五,五个到外面去了, 看懂了没有?本来哈,看清楚啊,黑夜的时候,十个氧气进来,十个二氧化碳出去哈,这个时候听闻闷料液立体需要二氧化碳了哈,他拿走五个哈,剩下五个还是到外面去了,明白了没有? 好,我们写下第一阶段,黑不溜秋,黑暗的时候,纯黑的时候是什么?只有呼吸作用,紧呼吸,那么就吸入氧气,放 二氧化碳,比如说吸入十个放十个啊。第二阶段,天闷闷亮,有点光啊,我们写一下,有点光,那么有呼吸,主要是有主,主要是呼吸 少光和少量的光和。这个时候什么吸氧气是要吸的,放二氧化碳也要放的,放少一点,少一点。比如说吸十个氧,放五个二氧化碳,另外五个二氧化碳给到谁啊?给到光和去用 啊,给到光和去用。液力体吸收二氧化碳。释放什么?释放氧气?释放氧气给谁啊?给到你喽, 你给我五个二氧化碳,我就给你五个氧气喽,你到外面就不要十个喽,你就来五个就够了吗?我这里已经给了你五个了,是不是这样子的? 这是第二阶段,到第三阶段,你到高中去会去学叫光补偿点,这里我们不学哈,什么意思呢?到了第三阶段,你看随着光越来越强,他这里需要的二氧化碳越来越多,他从需要五个到需要什么?需要十个, 这个时候光和作用等于呼吸作用,在这一瞬间,那么你得到了十个二氧化碳液立体,就会放十个氧气给他。 既然你这里已经放十个氧气给他了,你还需不需要去外面找?不需要,外面不要了,这个时候你这个释放出去的二氧化碳全部给到液立体,这个也不要了,所以就形成一个什么光和等于呼吸,既不吸不吸 氧气,也不吐二氧化碳,这就达到了一个什么啊? 光和作用和呼吸作用的一个平衡点相等,这个我把它称之。为什么啊?细胞内的碳氧平衡, 我们经常说的碳氧平衡是整个地球圈,我这里说的碳氧平衡是什么?是细胞类的二氧化碳和氧气的一个平衡,叫细胞类的碳氧平衡,这是我首创啊,第一个这么说的啊, 当然也是对的好。然后谁的光线越来越强,就像现在有光了,光线越来越强的时候,就会出现什么情况?光和作用越来越大,大于呼吸作用,我们来看 大于活性作用。这个新体系给他二氧化碳够不够?不够他要去外面找二氧化碳进来,要吸二氧化碳,所以要吸二氧化碳,吸二氧化碳他产生大量的氧气,比如说这里吸二氧化碳进来了,这里 还是要的啊,产生的氧气比如说十五个了,他只要十个,另外五个就干嘛?另外五个就释放出去,所以这个时候光和作用大于呼吸,就吸二氧化碳。放什么?放氧气?这就是白天了,这就是白天了, 光线非常强的时候了,这个时候就吸二氧化碳,释放氧气,那么心里起所需要的什么氧气,就从夜里起那里去找多的就释放出去,明白了吗? 然后新立体所产生的二氧化碳给这个液力体还不够,液力体还要到外面去找,那么就只有这四种情况,那么到天傍晚 暗下来,这个光线越来越弱,他又开始进入什么进入这个状态了,有一个某一个点又达到光和作用,等于呼吸作用,那么就是这种情况,再到最后到了晚上全黑的时候紧呼吸, 这就是光和呼吸的一个全过程。那么这个表现在一个图上,他经常会考这个图,我们搞的这个之后,我们这个图就自己会画的出来。你看 天蒙蒙亮的时候,刚开始只有,是吧?只有这个呼吸吧,然后慢慢光和到这个的时候,光和等于呼吸,再蹭蹭蹭蹭上去 啊。当然中午有个光和午休的现象,就是因为光照太强了,气孔关闭,二氧化碳进不来了,这里就午休了一下,午休了又正常工作了啊,咔咔咔,到了晚上啊,就这样子之后我们就手工画了出来啊,这个就是光和作用和呼吸作用的一个关系图, 那么当然这个也是类似于光和作用的一个图。为什么?因为呼吸作用基本上就是就是这样 平的啊,为什么平的?因为呼吸作用主要与这个温度有关系,因为我们这个地球上白天和晚上的温度差不了太多,所以基本上呼吸作用是平的。我们烤的多的是光和作用,因为光和作用跟这个光的关系特别大,而光在一天当中的变化又是非常的不一样的, 温度是差不多的。那么除了这种烤法以外,还有一种烤法,他说吐鲁番的葡萄为什么那么甜? 为什么那么甜?因为吐鲁番它白天温度高,光性强,所以它白天进行光和作用更剧烈,产生的有机物更多,相当于它白天赚的钱多,赚的多,白天赚了一千块, 然后到了晚上,它温度特别低,相当于放进了一个天然的冰箱里面呢,干嘛?它的呼吸作用落,它消耗的有机物就少, 消耗的有机物就少。有机物相当于是钱,白天光和作用赚了这么多钱,到了晚上他只花了十块钱,他总共还可以赚九百九。哇,丰收,大丰收!所以吐鲁番的葡萄就是有机物积累的多,哈密瓜也很好吃, 葡萄也非常甜,因为它糖分多嘛,有机物多嘛?如果你这个地方是盆地,他的昼夜温差差不多,你看他白天赚多少,比如说白天赚一百,晚上花八十,白干了。你像有些家长经常说啊,赚多少钱都不够花,那个赚一百花一百银 还负债。那么问题来了,有同学就很聪明啊,我能不能搞个大棚,我让他白天温度高一啊,光照作用很强,到了晚上我给他降温,然后他温度低,他呼吸作用减弱,他消耗的有机物少。那这样我不就可以增加产量吗?增加有机物吗? 你想的倒是聪明啊,你比如说你增加了产物,你这一年的收成涨了百分之十,你原本卖一万, 你今年就卖了一万一啊,你很开心,你觉得你真惨了,但是你一算账,发现,哎,亏了。为什么亏?你白天升温,你不要开空调,你像我现在开的空调,你不需要电费了吗?你真产产值多了一千块钱,但是你投下去的成本可能是两千块。 空调电费,降温这些不要钱的,所以你看你增加了一千块,然后你投入了两千块,亏本,你第二年不这么干了。 所以你要选择一块什么风水宝地,这个地方就是昼夜温差大啊。那这种地方好找吗?不好找,这个地方又有别的成本,你看比如说高山蔬菜就非常好。高山,你看这座山很高, 白天阳光照到这里,阳光充足。因为山底下有遮阴的地方嘛,所以白天他有机雾就多,到了晚上他温度低。 地理老师讲过吧,海拔每升高一百米,降多少度啊?降零点六摄氏度吧。这个应该没讲错吧,讲错了也不要怪我,找地理老师去。然后 这里呢?它山顶上的温度低,温度低,它晚上的这个呼吸作用就落,它消耗的有机物就什么少?就白天赚一百,晚上花五块,还有九十五。所以高山蔬菜的有机物多,所以高山蔬菜更好吃,肉头更厚。 但是你想过没有,你到高山上去种蔬菜,你什么成本大了?你运输成本大了吧?你要爬山呢,可以锻炼一下身体。 你看以前我们没有这个体育课,我们有劳动课,我们劳动课就去劳动,你像我放了学就去宰猪草养猪, 现在有什么体育课还专门搞这个给你锻炼?我们那时候天天锻炼。如果让我来出这种题啊,我就把生物学和经济学处在一起。哎呦,跨学科,生物学和社会学也就经济学跨学科考点来了, 是不是这种方法可取呢?问你什么原因呢?你说哎呦,不可取,因为什么?因为这个需要电,需要空调,需要成本,划不来,不干。我觉得这样考试才有意义。有意义是有意义啊,等下又被同学们骂死, 说哪个家伙老头子糟,老头子,出这种题太坑人了。所以你只要掌握了这个四个步骤,把我这个视频反反复复、认认真真的听,那么光和呼吸你就完全掌握了。

什么时候一二三四为零?光和等于呼吸,植物净光和速度为零。什么时候一二大于零,光和大于呼吸?吸收二氧化碳,释放氧气,积累有机物,什么时候三次大于零? 呼吸大于光和,植物吸收氧气产生二氧化碳,什么时候只有三次 夜间无光,植物不光和,只呼吸。所以卧室适合放绿叶植物吗?评论区告诉爽爽老师呀,爽爽老师还整理了免费学习资料,帮你打通解析思路,提升答题效率。点我主页置顶视频就可以看到呦!



所有人看到我们白友威进行光和作用时,都请保持严肃,大概就是这个神都林平常当腹黑兔子太累,于是一有空就来晒太阳,前一秒还叉着个大内巴一屁股坐在轮椅上,下一秒马上走到阳光下面,仰起头努力进行光和作用,积蓄能量。如果天气好的话,友威也会直接板鸭趴在草地上,完全就是萌兔日常。 如果在幼崽晒太阳时突然把它拉走,然后抱起来就会是一整个呆萌状态。假装犹豫是种天赋的话,那这个兔子完全做不到,就是必须要晒太阳才行啊!

是什么支撑着地球上几乎所有的生命?是光和作用?绿色植物用阳光当能源,把空气中的二氧化碳和土壤里的水加工成自己生长需要的食物,同时释放出我们呼吸必须的氧气。 这不仅是植物自己的生存方式,更是整个地球生态系统的能量起点。这个过程是怎么发生的呢?它分为前后相连的两个大阶段,就像一座工厂的两个车间。第一个车间是光反应阶段, 它在叶绿体里一个叫类囊体的膜结构上进行。这里的工作是捕获和转换光能。 叶片里的叶绿素就像无数个微小的天线捕捉太阳光的能量。这个能量有两个核心用途, 一是用来拆解水分子,把水分解成氧气、电子和氢离子,我们呼吸的氧气就是这么来的。二是用这个能量来生产两种非常重要的高能物质, atp 和 nadph。 你可以把 atp 想象成直接可用的能量货币。而 nadph 则是带着强大还原力的轻搬运工,它们被生产出来就是为了输送给下一个车间使用。第二个车间是碳反应阶段,也叫暗反应, 它在液滤体的机制中进行。这个阶段不需要光直接参与,但完全依赖第一个车间提供的能量和原料。它的核心任务是固定和加工二氧化碳。 这里有一个著名的卡尔文循环,二氧化碳被一种叫做 u b p 粗化酶的关键酶捕获,然后在光反应送来的 atp 和 nadph 的 驱动下,经过一系列复杂的转化,最终被还原成糖类,比如葡萄糖。 这就完成了从无机气体到有机营养的根本转变,那么哪些因素会影响这个精密工厂的效率呢?主要有四大环境因素影响,一是光照,光线太弱,工厂动力不足, 光线达到一定强度后,效率就封顶了,再用强光也没用了。二是二氧化碳浓度。对大多数植物来说,当前空气中的二氧化碳含量其实是限制他们提高生产效率的一个瓶颈,所以在大棚里适当补充二氧化碳能显著增产。 三是温度,温度主要影响碳反应阶段,那些酶的活性太高太低都会让流水线变慢。四是水和矿质营养。 缺水会导致工厂关门,因为气孔会关闭,阻挡二氧化碳进入。而氮、镁是合成叶绿素的原料,磷、钾直接参与能量生产和运输,这些矿质营养就像维持工厂运行的润滑油和零件。理解了原理,我们在农业上怎么应用呢? 核心目标就是优化作物群体的光和效率。我们要处理好原、库、硫三者的关系。原就是生产车间,也就是叶片。我们要通过合理密植培育好的株型来增加高效叶片面积,并延长他们的工作时间。 库就是储存仓库,也就是果实籽粒。我们要培育粒大粒多的品种,扩大仓库的容量和积极性。流就是运输通道,要保证水分和钾等养分的供应,让叶片生产的糖分能顺畅的运到仓库里去,不要堵在路上。 具体的农艺措施包括在温室里补光,补充二氧化碳,精准供给水分和光和作用必需的大微量元素。通过合理的建作套种,让田间的光热资源利用更充分。 光和作用不只是一个神奇的自然现象,它更是农业生产的核心,从靠天吃饭到知天而作。现代精细农业的一个重要方向就是深入理解并主动调控这个过程,从源头上挖掘植物的增产潜力。