高三生物第一輪復習指導：光合作用的意義

第一，綠色植物的光合作用完成了自然界規(guī)模巨大的物質轉變。它把無機物轉變成有機物，不僅用來構成植物體的本身，同時也為異養(yǎng)生物以及人類制造了食物和其他生活資料。人類吃飯、穿衣以至其他日用物品的絕大部分都是直接或間接由光合作用提供的。根據粗略的估計，在大約5億1千萬平方公里的地球表面上，綠色植物每年大約吸收1750億噸的碳素(其中陸生植物吸收200億噸，水生植物吸收1550億噸)。如果按照碳素平均占有機物干重的42%計算，那么每年大約可以形成4 400億噸有機物。可以說，地球上的有機物基本上來自綠色植物的光合作用。

第二，綠色植物的光合作用同時又完成了自然界規(guī)模巨大的能量轉變。在這一過程中，它把太陽投射到地球表面上的一部分輻射能，轉變?yōu)橘A存在有機物中的化學能。如果按照植物每年形成4 400億噸有機物計算，綠色植物每年就貯存 7.111018千焦的能量。這個數(shù)字大約相當于240 000個三門峽水電站每年所發(fā)出的電力，相當于人類在工業(yè)生產、日常生活和食物營養(yǎng)上所需能量的100倍。因此，通過光合作用所貯存的能量幾乎是所有生物生命活動所需能量的最初源泉。從動力的角度看，隨著近代科學的發(fā)展，工農業(yè)生產和日常生活所需要的動力，雖然已經能夠由原子能、水力發(fā)電以及太陽能的直接利用解決一部分，但是在現(xiàn)階段，人們所需要動力的大約90%，仍然必須依靠煤、石油、天然氣、泥炭和薪柴來取得，而所有上述這些動力資源，都是從古代或現(xiàn)今的植物光合作用中積累下來的。

第三，綠色植物的光合作用從根本上改變了地面上的生活環(huán)境。根據綠色植物每年同化1750億噸碳素計算，每年從光合作用中可以放出大約4 700億噸的游離態(tài)氧，這就把原先沒有氧的地面改變成為有氧的環(huán)境。這種情況對于地球上生物界的進化發(fā)展具有極大的意義。這是因為，一方面氧的釋放和積累，能夠吸收太陽光中對生物有害的強烈紫外線的輻射，逐漸形成了大氣表層的臭氧(O3)層;另一方面為更高效能的有氧呼吸代謝過程提供了條件。由此可以認為，需氧生物出現(xiàn)的先決條件就是光合作用。此外，地面上進行的氧化過程也都是要消耗氧的。所以光合作用也是推動地面上大部分化學過程以及凈化環(huán)境的原動力，這是因為自然界只有光合作用能夠提供氧。

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