光合作用
進階植物用陽光的能量，把二氧化碳和水變成養分（葡萄糖）和氧 — 在葉綠體進行。
- 輸入：陽光＋二氧化碳＋水
- 場地：葉綠體（葉綠素吸光）
- 產物：葡萄糖＋氧
§課文原文 Passage
1一株植物即使種在泥土裏，只要澆水、照光，便能不斷長高，養分究竟從何而來？答案藏在葉綠體中：綠色植物利用光能，把從葉片氣孔吸收的二氧化碳和根部運上來的水，合成葡萄糖並釋放氧氣，這個過程就是光合作用。
2光合作用需要二氧化碳、水、陽光和葉綠素四個條件同時齊備：缺少任何一項，反應便無法進行。合成的葡萄糖一部分供細胞呼吸，釋放能量維持生命；多餘的則轉化為澱粉儲存起來。它把太陽的能量轉化為生物可以利用的化學能。
3例子隨處可見：清晨到公園散步，樹木正默默製造養分和氧氣；海洋裏的浮游植物同樣進行光合作用，供應地球上大量氧氣；我們每天吃的米飯和蔬菜，其實都是光合作用的產物。碘液能把澱粉染成藍色，是實驗室檢驗葉片是否製造了養分的常用方法。
4光合作用幾乎支撐著所有食物鏈，也是碳循環的關鍵一環。古代生物經光合作用儲存的能量，經過漫長地質年代轉化為今天的煤和石油。大規模植樹可以吸收二氧化碳、緩解溫室效應，因此保護植物，就是維持地球碳氧平衡、應對氣候變化的重要一環。
1重點摘要 Summary
植物用陽光的能量，把二氧化碳和水變成養分（葡萄糖）和氧 — 在葉綠體進行。
2生字卡 Vocabulary
植物利用光能，把二氧化碳和水合成養分的過程。
使葉片呈現綠色的色素，負責吸收光能。
植物經葉片氣孔從空氣吸入的氣體，光合作用的原料。
光合作用的產物，釋放回去空氣。
光合作用製造的養分，供生長或轉化為澱粉儲存。
葡萄糖轉化而成的儲存形式，碘液測試變藍黑色。
植物細胞內進行光合作用的結構，內含葉綠素。
葉片表面的小孔，二氧化碳由此進入，氧和水蒸氣由此散出。
3逐步講解 Steps
- 原材料入場光合作用的原材料從兩處進場：根從泥土吸收水分，經導管送上葉片；葉片則透過氣孔，從空氣吸收二氧化碳；反應所需的能量由陽光提供。三者缺一不可，只要缺少水分或二氧化碳，反應便會減慢甚至停止，所以灌溉和空氣流通，都會直接影響植物製造養分的速度。
- 工廠開工光合作用在葉綠體內進行：葉綠素吸收光能，把二氧化碳和水逐步合成葡萄糖，並把能量儲存在葡萄糖之中。葉綠素只存在於葉綠體內，令葉片呈現綠色，葉綠體因此被稱為反應的「車間」。這個過程必須有光才能進行，晚上沒有陽光，工廠便暫停開工，植物改為依靠白天儲存的養分。
- 產物出場產物隨後離開工廠：葡萄糖一部分供細胞呼吸分解，釋放能量維持生命活動；多餘的會轉化成澱粉，儲存在葉或根之中，方便長期存放。氧氣是副產品，經氣孔釋放回空氣，正好供動物呼吸使用。檢驗時澱粉遇碘液會變成藍黑色，這是確認葉片有沒有製造養分的經典方法。
- 為什麼重要光合作用養活整個地球：它把陽光的能量轉變成生物能夠使用的化學能，支撐著幾乎所有食物鏈的第一環；海洋中的浮游植物也大量製造氧氣，維持大氣的平衡。我們每天吃的米飯和蔬菜，都是光合作用的直接產物；就連煤炭和石油，也源自遠古生物儲存的光合產物，可見其影響深遠。
- 寫出文字方程式整個反應可以用文字方程式總結：二氧化碳加水，在光能和葉綠素的條件下，生成葡萄糖和氧。書寫時務必註明條件，因為沒有光和葉綠素，反應根本不會發生。這條方程式與呼吸作用正好相反，一個儲存能量、一個釋放能量，兩者的對比是考試常見的比較題，務必要理解透徹。
- 碘液測澱粉檢驗葉片有沒有製造養分，要用碘液測澱粉實驗：先把盆栽放在暗處一至兩天，讓它消耗原有澱粉；再取葉片用熱水軟化，然後以酒精隔水加熱脫去葉綠素，最後滴上碘液。變成藍黑色的部分表示含有澱粉；遮光的對照部分不變色，證明光合作用需要光，實驗設計中的對照使結論更加可靠。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
例題：一盆植物放在全黑的櫃內兩星期，會出現什麼變化？為什麼？
- 沒有光 → 葉綠素無法吸收光能
- 光合作用停止，沒有新養分製造
- 呼吸作用照常消耗儲備的養分
- 儲備用完 → 枯萎
- 答案：會枯萎死亡。光合作用需要光作為能量來源：全黑的櫃內沒有光，葉綠素無法把二氧化碳和水製成新養分，葉色也會慢慢轉黃；但呼吸作用仍日夜不停消耗體內儲備，儲備耗盡後，植物便會因缺乏養分而枯萎死亡，可見光是光合作用不可缺少的條件，答題宜對比兩過程。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1光合作用需要邊三樣輸入？
Q2光合作用在哪個結構進行？靠什麼吸光？
Q3寫出光合作用的兩樣產物。
Q4寫出光合作用的文字方程式，並註明條件。
Q5怎樣用實驗證明葉片製造了澱粉？
8重點回顧 Recap
- 輸入：陽光＋二氧化碳＋水
- 場地：葉綠體（葉綠素吸光）
- 產物：葡萄糖＋氧
- 葡萄糖可轉化為澱粉儲存，供夜間或不良環境使用
- 植物日夜都進行呼吸作用，不停消耗氧