第3章植物的光合作用ppt课件.ppt

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1、第三章植物的光合作用南京晓庄学院生命科学系按碳素营养方式的不同，植物分为两种：(1)异养植物，如某些微生物和少数高等植物(2)自养植物，如绝大多数高等植物和少数微生物。植物碳素的同化作用：定义：自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物质的过程。包括：细菌光合作用、植物光合作用、化能合成作用第一节光合作用的重要性定义：绿色植物吸收太阳光能量，同化二氧化碳和水分，制造有机物并释放氧气的过程，称为光合作用。过程：CO2+H2O光能绿色细胞(CH2O)+O2重要性：把无机物变成有机物蓄积太阳能量环境保护第二节叶绿体及叶绿体色素一、

2、叶绿体的结构和成分二、光合色素的化学特性三、光合色素的光学色素四、叶绿素的形成第三节光合作用的机制一、原初反应二、电子传递与光合磷酸化三、碳同化四、光合作用的产物第四节光呼吸一、光呼吸的途径二、光呼吸的生理功能第五节影响光合作用的因素一、外界条件对光合速率的影响二、内部因素对光合速率的影响第六节植物对光能的利用一、植物的光能利用率二、提高光能利用率的途径地球上的自养植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陆生植物同化的。植物在同化无机碳化合物的同时，把太阳光能转变为化学能，贮藏在形成的有机化合物中。植物

3、广泛的分布在地球上，不断进行光合作用，使大气中的氧气和二氧化碳含量比较稳定。一、叶绿体的结构和成分（一）叶绿体的结构（二）叶绿体的成分叶绿体水分干物质蛋白质脂类色素无机盐此外,叶绿体还含有各种核苷酸(NAD+和NADP+)和醌(如质体醌)，它们在光合作用中起着传递质子(或电子)的作用。二、光合色素的化学特性（一）叶绿素高等植物叶绿体中的叶绿素（chlorophyll）主要有叶绿素a和叶绿素b两种。它们不溶于水，而溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。在颜色上，叶绿素a呈蓝绿色，而叶绿素b呈黄绿色。按化学性质来说，叶绿素是叶

4、绿酸的酯，能发生皂化反应。叶绿酸是双羧酸，其中一个羧基被甲醇所酯化，另一个被叶醇所酯化。叶绿素a的结构式（二）类胡萝卜素类胡萝卜素（carotenoid）：不溶于水而溶于有机溶剂。叶绿体中的类胡萝卜素含有两种色素，即胡萝卜素（carotene）和叶黄素(lutein)，前者呈橙黄色，后者呈黄色。功能为吸收和传递光能，保护叶绿素。三、光合色素的光学特性（一）辐射能量太阳辐射到地面的光，波长大约为300～2600nm，对光合作用有效的可见光的波长在400～700nm之间。光是一种电磁波，同时又是运动着的粒子流，这些粒子叫光子（ph

5、oton）或光量子（quantum）。光子携带的能量与光的波长成反比。不同波长的光，每个爱因斯坦(摩尔)光量子所持的能量不同：光波长/nmkJ/Einstein紫外紫蓝绿黄橙红<400400~425425~490490~560560~580580~640640~740297289259222209197172（二）吸收光谱叶绿素对光波最强的吸收区有两个：一个在波长为640～660nm的红光部分，另一个在波长为430～450nm的蓝紫光部分。叶绿素a和叶绿素b的吸收光谱很相似，但也略有不同：叶绿素a在红光区的吸收带偏向长波方面，

6、吸收带较宽，吸收峰较高；而在蓝紫光区的吸收带偏向短光波方面，吸收带较窄，吸收峰较低。叶绿素a对蓝紫光的吸收为对红光吸收的1.3倍，而叶绿素b则为3倍，说明叶绿素b吸收短波蓝紫光的能力比叶绿素a强。绝大多数的叶绿素a分子和全部的叶绿素b分子具有吸收光能的功能，并把光能传递给极少数特殊状态的叶绿素a子，发生光化学反应。胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱与叶绿素不同，它们的最大吸收带在400～500nm的蓝紫光区，不吸收红光等长波光。（三）荧光现象和磷光现象荧光现象：是指叶绿素在透射光下为绿色，而在反射光下为红色的现象，这红光就是叶绿素受光

7、激发后发射的荧光。叶绿素溶液的荧光可达吸收光的10%左右。而鲜叶的荧光程度较低，指占其吸收光的0.1~1%左右。磷光现象：叶绿素除了照光时间能辐射出荧光外，去掉光源后仍能辐射出微弱红光，既为磷光。荧光现象四、叶绿素的形成（一）叶绿素的生物合成叶绿素a的合成过程:谷氨酸→→→5-氨基酮戊酸→→→胆色素原→→→原卟啉Ⅸ→→→单乙烯基原叶绿素酯a→叶绿素酯a（此步骤需要光催化外需NADPH）→→叶绿素a叶绿素b是由叶绿素a演变过来的（二）植物的叶色植物叶子呈现的颜色是叶子各种色素的综合表现,其中主要是叶绿素和类胡萝卜素两大色素之间的

8、比例。环境条件影响叶绿素的合成，从而也影响叶色的深浅。春天的植物叶子秋天的植物叶子一、原初反应原初反应(primaryreaction)是指从光合色素分子被光激发，到引起第一个光化学反应为止的过程，它包括光能的吸收、传递与转换过程。光合作用原初反应的能量吸收、传递和转换关系: