奥赛植物光合作用专题.ppt

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1、植物生理学光合作用1光合作用【重、难点提示】光合作用的机理，即原初反应、电子传递、光合磷酸化及碳同化的基本过程与特点；光合色素的光学特性；光呼吸的过程；C3与C4光合作用的比较2绿色植物吸收太阳光能,同化CO2和H2O,制造有机物并释放O2的过程。光CO2+H2O*（CH2O)+O2*叶绿体光合作用概念3光合作用类型绿色植物的光合作用细菌光合作用细菌化能合成作用同化作用4（一）是自然界巨大的物质转换站（二）是自然界巨大的能量转换站（三）净化环境，维持大气O2、CO2平衡注：由于光合作用，大气中的CO2大约每300年循环一次，O2大约

2、每2000年循环一次全球范围CO2的升高，会产生温室效应光合作用的意义5地球热辐射到大气热反射到大气CO2分子地球变暖强裂吸收红外线地球大气中CO2的温室效应6叶绿体的结构78（一）光合色素的种类、结构、功能叶绿素类：chla(C55H72O5N4Mg,所有放氧生物,包括蓝细菌,不放氧的含细菌叶绿素)、chlb(C55H70O6N4Mg)、chlc、chld类胡萝卜素类：胡萝卜素(C40H56)、叶黄素(C40H56O2)藻胆素类：藻红素、藻蓝素（与蛋白质结合紧密）藻红蛋白、藻蓝蛋白（藻胆蛋白）第一节光合色素及其性质91叶绿素a的结

3、构式chlb此处以-CHO代替-CH3CH2CHHCH3CH3CⅠⅡCH2-CH3NNH-CMgC-HNNH3CⅢⅣCH3HCHⅤCH2HCC=OCH2C-O-CH3C=OOOC2OH391.色素合成条件:光/特殊元素2.色素含量及稳定性问题以及与树叶颜色变化关系3.枫树红叶成因10叶绿素功能（1）少数特殊chla具有将光能转为电能作用（2）绝大部分chla和全部chlb、c、d具有收集并传递光能的作用类胡萝卜素功能（1）辅助吸收光能（2）保护叶绿素免受光氧化破坏藻胆素功能辅助吸收光能功能辅助色素(集光色素)11吸收光谱----叶绿

4、体色素吸收部分光质后，在光谱上出现的暗带。*地面上太阳光：300nm~2600nm*可见光：390nm~770nm（红橙黄绿青蓝紫）*用于光合作用光：400nm~700nm二.光合色素的光学性质(一)吸收光谱12（1）叶绿素吸收光谱最大吸收区：红光区640~660nm（特有）蓝紫光区430~450nm注chlb在蓝紫光区的吸收带比chla宽、吸收峰高，更利于吸收短波蓝紫光。故阴生植物比阳生植物chlb含量高。13150chlb消100660光chla系50643数mmol-1.cm-150O400500600700(λ/nm)Chl

5、a和Chlb在乙醇溶液中的吸收光谱14（2）类胡萝卜素、叶黄素吸收光谱最大吸收区域：蓝紫光区,红光区几乎无吸收（3）藻胆素吸收光谱藻蓝素吸收峰：橙红区藻红素吸收峰：绿光区、黄光区15光合色素的吸收光谱16(二)荧光现象和磷光现象荧光现象：叶绿素在透射光下呈绿色，反射光下呈红色17E2第二单线态（250KJ)放热第一单线态(179KJ)能蓝放量光红热吸光三线态收吸（125KJ）E1收热热荧磷光光EO基态转向反应中心转向反应中心18荧光——第一单线态回到基态时发出的光，寿命短，10-8~10-9S，强度大。磷光——三线态回到基态时发出的

6、光，寿命较长，10-2~10-3S，强度小，为荧光的1%。概念19磷光现象:指去掉光源后,用精密仪器还能测量到叶绿素溶液继续辐射出微弱的红光的现象20原初反应光反应电子传递（光合放氧）（基粒片层）光合磷酸化C3途经暗反应C4途经碳同化（叶绿体基质）CAM途径第二节光合作用的机理21光合作用的步骤1原初反应：光能的吸收、传递和转换光能（光子）→电能（高能电子）2电子传递和光合磷酸化电能（高能电子）→活跃化学能（ATP、NADPH）3碳同化（酶促反应，受温度影响）活跃化学能→稳定化学能（碳水化合物等）三条：C3途径---C3植物C4途径

7、---C4植物CAM途径---CAM植物22聚光色素（天线色素）—不能发生光化学反应只能吸收和传递光能的色素分子（包括大部分chla、全部chlb、胡萝卜素和叶黄素、藻红素和藻蓝素）。相对--------(反应中心色素,少数特殊状态的chla)光合反应中心—指类囊体中进行光合作用原初反应的最基本的色素蛋白复合体，它至少包括作用中心色素P、原初电子受体A、原初电子供体D（D.P.A）概念第一阶段:原初反应23作用中心色素—引起光化学反应的少数特殊状态的Chla分子。P680P700光合单位=聚光色素系统+光合反应中心24PDAhh

8、光合单位PDA——作用中心色素（P），原初电子供体（D）和原初电子受体（A）外围为天线色素25包括光能的吸收、传递和转换。原初反应的步骤：⑴聚光色素吸收光能激发并传递。⑵反应中心色素吸收光能被激发(Chl*)。光ChlChl*(P)(