植物为什么具有还原性（植物为什么具有还原性呢）

植物中还原性较强的物质有哪些？

植物中有

还原性

的物质有：

维生素C

维生素E

这两种大家比较熟知

还有

花青素

也有抗氧化作用

还有酚类物质，例如苹果切开放置一段时间后切开面会变黄甚至变成褐色，就是酚类物质被氧化成醌类物质

还有铁，植物中一般一亚铁存在，即

二价铁离子

，被氧化后铁变成三价

就知道这些，希望能够帮到你

植物的储能物质水解还原性

考点： 糖类的种类和作用的综合 专题： 分析： 糖类的功能：①是生物体进行生命活动的主要能源物质；②是细胞的组成成分． 种类：①单糖（不能水解的糖类）：葡萄糖（重要能源）、果糖、核糖和脱氧核糖（构成核酸）、半乳糖 ②二糖（能水解形成两分子单糖）：蔗糖、麦芽糖（植物）；乳糖（动物） ③多糖（能水解形成许多单糖）：淀粉、纤维素（植物）； 糖元（动物） A、纤维素是在植物细胞中组成细胞壁，不能提高能量；故A错误． B、蔗糖和多糖不属于还原性糖，而葡萄糖和麦芽糟均为还原性糖；故B正确． C、乳糖能水解形成半乳糖和葡萄糖，而脱氧核糖属于单糖，不能水解；故C错误． D、多糖和蛋白质组成的糖被，具有细胞识别、保护和润滑功能，存在于细胞膜上，细胞器膜和核膜上一般不存在；故D错误． 故选B． 点评： 本题考查糖类的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构．

植物的化合作用为什么是化学变化

. 光合作用的基本原理

光合作用可分为光反应和暗反应（又叫碳反应）两个阶段 光合作用的两个阶段2.1 光反应

条件：光照、光合色素、光反应酶。 场所：叶绿体的类囊体薄膜。(色素） 过程：①水的光解：2H₂O→4[H]+O₂↑(在光和叶绿体中的色素的催化下）。②ATP的合成：ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下）。 影响因素：光照强度、CO₂浓度、水分供给、温度、酸碱度等。 意义：①光解水，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，为暗反应提供还原剂NADPH。 详细过程如下: 系统由多种色素组成，如叶绿素a(Chlorophyll a)、叶绿素b(Chlorophyll b)、类胡萝卜素(Carotenoids)等组成。既拓宽了光合作用的作用光谱，其他的色素也能吸收过度的强光而产生所谓的光保护作用(Photoprotection)。在此系统里，当光子打到系统里的色素分子时，会如图片所示一般，电子会在分子之间移转，直到反应中心为止。反应中心有两种，光系统一吸收光谱于700nm达到高峰，系统二则是680nm为高峰。反应中心是由叶绿素a及特定蛋白质所组成(这边的叶绿素a是因为位置而非结构特殊)，蛋白质的种类决定了反应中心吸收之波长。反应中心吸收了特定波长的光线后，叶绿素a激发出了一个电子，而旁边的酵素使水裂解成氢离子和氧原子，多余的电子去补叶绿素a分子上的缺。然后叶绿素a透过如图所示的过程，生产ATP与NADPH分子，过程称之为电子传递链(Electron Transport Chain)。

2.2 暗反应

暗反应的实质是一系列的酶促反应。 条件：暗反应酶。 场所：叶绿体基质。 影响因素：温度、CO₂浓度、酸碱度等。 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。对于最常见的C3的反应类型，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NADPH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。 光合作用的实质是把CO₂和H₂O转变为有机物（物质变化）和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能（能量变化）。 CO₂+H₂O（ 光照、酶、 叶绿体）==(CH₂O)+O₂

[编辑本段]3. 光合作用的详细机制

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。

3.1 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淀粉，同时释放氧气

3.2 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。

3.3 光反应和暗反应

请参见本词条的“基本原理”栏目。

3.4 吸收峰

叶绿素a,b的吸收峰叶绿素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（以蓝紫光为主，伴有少量红色光），作为能量，将从水分子光解过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 辅酶二 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，NADP +2e- +H+ =NADPH 。还原性辅酶二 DANPH则在暗反应里面充当还原剂的作用。

3.5 有关化学方程式

H₂O→2H- 1/2O₂（水的光解） NADP+ + 2e- + H+ → NADPH（递氢） ADP+Pi→ATP （递能） CO₂+C5化合物→2C3化合物（二氧化碳的固定） 2C3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，而只要在满足暗反应条件的情况下暗反应都可以进行。也就是说暗反应不一定要在黑暗条件下进行。

3.6 光反应阶段和暗反应阶段的关系

①联系：光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系。光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂（【H】），暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。 ②区别：（见下表） 项目 光反应 暗反应

实质 光能→ 化学能，释放O₂ 同化CO₂形成（CH₂O)（酶促反应）

时间 短促，以微秒计 较缓慢

条件 需色素、光、ADP、和酶 不需色素和光，需多种酶

场所 在叶绿体内囊状结构薄膜上进行 在叶绿体基质中进行

物质转化 2H₂O→4[H]+O₂↑(在光和叶绿体中的色素的催化下） ADP+Pi→ATP（在光、酶和叶绿体中的色素的催化下） CO₂+C5→2C3（在酶的催化下） C3+【H】→（CH₂O）+ C5 （在酶和ATP的催化下）

能量转化 叶绿素把光能转化为活跃的化学能并储存在ATP中 ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能

[编辑本段]4. 光合作用的要点解析

4.1 光合色素和电子传递链组分

4.1.1 光合色素 类囊体中含两类色素：叶绿素和橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1，chla与chlb也约为3:1， 在许多藻类中除叶绿素a,b外，还有叶绿素c,d和藻胆素，如藻红素和藻蓝素；在光合细菌中是细菌叶绿素等。 叶绿素a,b和细菌叶绿素都由一个与镁络合的卟啉环和一个长链醇组成，它们之间仅有很小的差别。类胡萝卜素是由异戊烯单元组成的四萜，藻胆素是一类色素蛋白，其生色团是由吡咯环组成的链，不含金属，而类色素都具有较多的共轭双键。全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质以非共价键结合，一条肽链上可以结合若干色素分子，各色素分子间的距离和取向固定，有利于能量传递。类胡罗卜素与叶黄素能对叶绿素a,b起一定的保护作用。几类色素的吸收光谱不同，叶绿素a,b吸收红，橙，蓝，紫光，类胡罗卜素吸收蓝紫光，吸收率最低的为绿光。特别是藻红素和藻蓝素的吸收光谱与叶绿素的相差很大，这对于在海洋里生活的藻类适应不同的光质条件，有生态意义。 4.1.2 集光复合体（light harvesting complex） 由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成。大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。因此这些色素被称为天线色素。叶绿体中全部叶绿素b和大部分叶绿素a都是天线色素。另外类胡萝卜素和叶黄素分子也起捕获光能的作用，叫做辅助色素。 4.1.3 光系统Ⅱ（PSⅡ） 吸收高峰为波长680nm处，又称P680。至少包括12条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（light-hawesting comnplex Ⅱ，LHC Ⅱ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygen evolving complex）。D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素（pheophytin）及质体醌（plastoquinone）。 4.1.4 细胞色素b6/f复合体（cyt b6/f complex） 可能以二聚体形成存在，每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6（b563）、细胞色素f、铁硫蛋白、以及亚基Ⅳ（被认为是质体醌的结合蛋白）。 4.1.5 光系统Ⅰ（PSI） 能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外外，其它叶绿素都是天线色素。三种电子载体分别为A0（一个chla分子）、A1（为维生素K1）及3个不同的4Fe-4S。

4.2 光反应与电子传递

P680接受能量后，由基态变为激发态（P680*），然后将电子传递给去镁叶绿素（原初电子受体），P680*带正电荷，从原 绿叶是光合作用的场所初电子供体Z（反应中心D1蛋白上的一个酪氨酸侧链）得到电子而还原；Z+再从放氧复合体上获取电子；氧化态的放氧复合体从水中获取电子，使水光解。 2H₂O→O₂ + 2【2H】+ 4e- 在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA，QA又迅速将电子传给D1上的QB，还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来，另一个氧化态的质体醌占据其位置形成新的QB。质体醌将电子传给细胞色素b6/f复合体，同时将质子由基质转移到类囊体腔。电子接着传递给位于类囊体腔一侧的含铜蛋白质体蓝素（plastocyanin，PC）中的Cu2+，再将电子传递到光系统Ⅱ。 P700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A0→ A1 →4Fe-4S的方向依次传递，由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白（ferredoxin，FD）。最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下，将电子传给NADP⁺，形成NADPH。失去电子的P700从PC处获取电子而还原。 以上电子呈Z形传递的过程称为非循环式光合磷酸化，当植物在缺乏NADP+时，电子在光系统内Ⅰ流动，只合成ATP，不产生NADPH，称为循环式光合磷酸化。

4.3 光合磷酸化

一对电子从P680经P700传至NADP⁺，在类囊体腔中增加4个H⁺，2个来源于H₂O光解，2个由PQ从基质转移而来，在基质外一个H⁺又被用于还原 NADP⁺，所以类囊体腔内有较高的H+（pH≈5，基质pH≈8），形成质子动力势，H+经ATP合酶，渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP。 ATP合酶，即CF1-F0偶联因子，结构类似于线粒体ATP合酶。CF1同样由5种亚基组成α3β3γδε的结构。CF0嵌在膜中，由4种亚基构成，是质子通过类囊体膜的通道。 4.4 卡尔文原理

卡尔文循环（Calvin Cycle），又称还原磷酸戊糖循环（以对应呼吸作用中的氧化磷酸戊糖途径）、C3循环（CO₂固定的第一产物是三碳化合物）、光合碳还原还，是光合作用的暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上。此过程称为二氧化碳的固定。这一步反应的意义是，把原本并不活泼的二氧化碳分子活化，使之随后能被还原。但这种六碳化合物极不稳定，会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。后者被在光反应中生成的NADPH+H还原，此过程需要消耗ATP。产物是3-磷酸丙糖。后来经过一系列复杂的生化反应，一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一些列变化，最后在生成一个1，5-二磷酸核酮糖，循环重新开始。循环运行六次，生成一分子的葡萄糖。 反 应 酶

6CO₂+6双磷酸核酮糖→12 3-磷酸甘油酸 Rubisco

12 3-磷酸甘油酸+12ATP→12 1，3二磷酸甘油酸+12NADP⁺ +12Pi 磷酸甘油酸激酶

12 1，3二磷酸甘油酸+12NADPH+12H⁺ →12甘油醛-3-磷酸+12NADP⁺ +12Pi 磷酸甘油醛脱氢酶

5甘油醛-3-磷酸→（可逆）5磷酸二羟丙酮 磷酸三碳糖异构酶

3甘油醛-3-磷酸+3磷酸二羟丙酮→3果糖1，6-二磷酸 醛缩酶

3果糖1，6-二磷酸+3H₂O→3果糖6-磷酸+3Pi 果糖双磷酸酯酶

2果糖6-磷酸→2葡萄糖6-磷酸 六碳糖磷酸异构酶

2葡萄糖6-磷酸+2甘油醛-3-磷酸→2木酮糖-5-磷酸+2赤藓糖-4-磷酸 转酮基酶

2赤藓糖-4-磷酸+2磷酸二羟丙酮→2景天庚酮糖-1，7-二磷酸 醛缩酶

2景天庚酮糖-1，7-二磷酸+2H₂O→2景天庚酮糖-7-磷酸+2Pi 磷酸酯酶

2景天庚酮糖-7-磷酸+2甘油醛-3-磷酸→2核糖-5-磷酸+2木酮糖-5-磷酸 转酮基酶

2核糖-5-磷酸→2核酮糖-5-磷酸 五碳糖磷酸异构酶

4木酮糖-5-磷酸→4核酮糖-5-磷酸 差向异构酶

6核酮糖-5-磷酸+6ATP→6双磷酸核酮糖+6ADP 核酸核酮糖激酶

总反应式为 6双磷酸核酮糖+6CO₂+18ATP+12NADPH+12H⁺→6双磷酸核酮糖+C6H12O6+18ADP+18Pi+12NADP⁺ 或6CO₂+18ATP+12NADPH+12H⁺→+C6H12O6+18ADP+18Pi+12NADP⁺ 4.4.1 C3类植物 二战之后，美国加州大学伯利克分校的马尔文·卡尔文与他的同事们研究一种名叫Chlorella的藻，以确定植物在光合作用中如何固定CO₂。此时C14示踪技术和双向纸层析法技术都已经成熟，卡尔文正好在实验中用上此两种技术。 他们将培养出来的藻放置在含有未标记CO₂的密闭容器中，然后将C14标记的CO₂注入容器，培养相当短的时间之后，将藻浸入热的乙醇中杀死细胞，使细胞中的酶变性而失效。接着他们提取到溶液里的分子。然后将提取物应用双向纸层析法分离各种化合物，再通过放射自显影分析放射性上面的斑点，并与已知化学成份进行比较。 卡尔文在实验中发现，标记有C14的CO₂很快就能转变成有机物。在几秒钟之内,层析纸上就出现放射性的斑点,经与一直化学物比较，斑点中的化学成份是三磷酸甘油酸（3-phosphoglycerate，PGA），是糖酵解的中间体。这第一个被提取到的产物是一个三碳分子， 所以将这种CO₂固定途径称为C3途径,将通过这种途径固定CO₂的植物称为C3植物。后来研究还发现，CO₂固定的C3途径是一个循环过程,人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。 C3类植物，如米和麦，二氧化碳经气孔进入叶片后，直接进入叶肉进行卡尔文循环。而C3植物的维管束鞘细胞很小，不含或含很少叶绿体，卡尔文循环不在这里发生。 4.4.2 C4类植物 在20世纪60年代，澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物，除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外，CO₂首先通过一条特别的途径被固定。这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径。 C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。在这种环境中，植物若长时间开放气孔吸收二氧化碳，会导致水分通过蒸腾作用过快的流失。所以，植物只能短时间开放气孔，二氧化碳的摄入量必然少。植物必须利用这少量的二氧化碳进行光合作用，合成自身生长所需的物质。 在C4植物叶片维管束的周围，有维管束鞘围绕，这些维管束鞘细胞含有叶绿体，但里面并无基粒或发育不良。在这里，主要进行卡尔文循环。 其叶肉细胞中，含有独特的酶，即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶，使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化，形成四碳化合物草酰乙酸，这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘，就会分解释放二氧化碳和一分子丙酮酸。二氧化碳进入卡尔文循环，后同C3进程。而丙酮酸则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。 也就是说，C4植物可以在夜晚或气温较低时开放气孔吸收CO₂并合成C4化合物，再在白天有阳光时借助C4化合物提供的CO₂合成有机物。 该类型的优点是，二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中，因为这是卡尔文循环的场所，而维管束鞘细胞则不含叶绿体。而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，因为C4植物的卡尔文循环是在此发生的。 4.4.3 景天酸代谢植物 景天酸代谢（crassulacean acid metabolism, CAM）： 如果说C4植物是空间上错开二氧化碳的固定和卡尔文循环的话，那景天酸循环就是时间上错开这两者。行使这一途径的植物，是那些有着膨大肉质叶子的植物，如凤梨。这些植物晚上开放气孔，吸收二氧化碳，同样经哈奇-斯莱克途径将CO₂固定。早上的时候气孔关闭，避免水分流失过快。同时在叶肉细胞中开尔文循环开始。这些植物二氧化碳的固定效率也很高。 4.4.4 藻类和细菌的光合作用 绿藻真核藻类，如红藻、绿藻、褐藻等，和植物一样具有叶绿体，也能够进行产氧光合作用。光被叶绿素吸收，而很多藻类的叶绿体中还具有其它不同的色素，赋予了它们不同的颜色。 进行光合作用的细菌不具有叶绿体，而直接由细胞本身进行。属于原核生物的蓝藻（或者称“蓝细菌”）同样含有叶绿素，和叶绿体一样进行产氧光合作用。事实上，目前普遍认为叶绿体是由蓝藻进化而来的。其它光合细菌具有多种多样的色素，称作细菌叶绿素或菌绿素，但不氧化水生成氧气，而以其它物质（如硫化氢、硫或氢气）作为电子供体。不产氧光合细菌包括紫硫细菌、紫非硫细菌、绿硫细菌、绿非硫细菌和太阳杆菌等。

[编辑本段]5. 影响光合作用的外界条件

5.1 光照

光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速率随着光照强度的增加而加快。但超过一定范围之后，光合速率的增加变慢，直到不再增加。光合速率可以用CO₂的吸收量来表示，CO₂的吸收量越大，表示光合速率越快。

5.2 二氧化碳

CO₂是绿色植物光合作用的原料，它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。在一定范围内提高CO₂的浓度能提高光合作用的速率，CO₂浓度达到一定值之后光合作用速率不再增加，这是因为光反应的产物有限。

植物为什么能将光能转化为化学能储存起来?

大多数植物有叶绿体,叶绿体可以吸收光能,并将其转化为稳定的化学能.其中步骤包括光反应阶段和碳反应（暗反应）阶段,光反应阶段叶绿体吸收光能使水光解产生氧气,ATP和还原性的氢,碳反应阶段ATP用于固定二氧化碳产生糖即稳定的化学能

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