《光合作用》课件

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1、第三章植物的光合作用光合作用(photosynthesis)概念CO２+2H２O*光绿色植物(CH２O)+O2*+H２O(2)CO２+H２O光绿色植物(CH２O)＋O２(1)绿色植物利用光能把CO２和水合成有机物，同时释放氧气的过程。第一节光合作用的概念及其意义CO２+2H２A光光养生物(CH２O)+2A+H２O(4)H2A代表一种还原剂，可以是H２O、H2S、有机酸等光养生物利用光能把CO２合成有机物的过程。CO２+2H２S光光合硫细菌(CH２O)+2S+H２O(3)光合细菌利用光能，以某些无机物或有机物作供氢体，把CO２合成有机物的过程。比较绿色植物和光合细菌的光

2、合方程式，得出光合作用的通式：光合作用的意义1.把无机物变为有机物的重要途径吸收2.0×1011t/y碳素(6400t/s)约合成5×1011t/y有机物“绿色工厂”2.巨大的能量转换过程将3.2×1021J/y的日光能转化为化学能3.维持大气中O2和CO2的相对平衡释放出5.35×1011t氧气/y“环保天使”光合作用是生物界获得能量、食物和氧气的根本途径光合作用是“地球上最重要的化学反应”叶绿体：CO2+H2O（CH2O)+O2光能叶绿体厂房叶绿体动力光能原料二氧化碳和水产物有机物和氧光合作用的过程和能量转变光合作用的实质是将光能转变成化学能。根据能量转变的性质，

3、将光合作用分为三个阶段(表1)：1.光能的吸收、传递和转换成电能，主要由原初反应完成；2.电能转变为活跃化学能，由电子传递和光合磷酸化完成；3.活跃的化学能转变为稳定的化学能，由碳同化完成。表1光合作用中各种能量转变情况能量转变光能电能活跃的化学能稳定的化学能贮能物质量子电子ATP、NADPH2碳水化合物等转变过程原初反应电子传递光合磷酸化碳同化时间跨度(秒)10-15－10-91010－104100－101101－102反应部位PSⅠ、PSⅡ颗粒类囊体膜类囊体叶绿体间质是否需光需光受光促进不一定，但受光促进第二节叶绿体及其叶绿体色素叶片是光合作用的主要器官，而叶绿

4、体是光合作用最重要的细胞器。一、叶绿体Chlor被膜完整度较高（一）叶绿体的分离１.从叶片中直接分离(机械法)叶片匀浆细胞液叶绿体匀浆化0.4mol/L糖醇pH7.6,0～4℃过滤匀浆4～8层纱布或100目尼龙纱布分级离心500rpm离心2min，去沉淀，3000rpm离心5min，去上清液，沉淀悬浮，冰浴保存２.从原生质体分离(酶解法)酶解果胶酶,纤维素酶0.5mol／L甘露醇pH5.0～pH5.540℃,振荡叶组织原生质体质膜与细胞器叶绿体<20μm尼龙网离心挤压叶绿体在荧光显微镜下呈红色（二）叶绿体的发育、形态及分布1.发育2.形态3.分布4.运动高等植物的叶绿

5、体由前质体发育而来。当茎端分生组织形成叶原基时，前质体的双层膜中的内膜在若干处内折并伸入基质扩展增大，在光照下逐渐排列成片，并脱离内膜形成类囊体，同时合成叶绿素，使前质体发育成叶绿体。1.发育2.形态3.分布4.运动高等植物的叶绿体大多呈扁平椭圆形，每个细胞中叶绿体的大小与数目依植物种类、组织类型以及发育阶段而异。一个叶肉细胞中约有10至数百个叶绿体，其长3～7μm，厚2～3μm。1.发育2.形态3.分布4.运动叶肉细胞中的叶绿体较多分布在与空气接触的质膜旁，在与非绿色细胞(如表皮细胞和维管束细胞)相邻处，通常见不到叶绿体。这样的分布有利于叶绿体同外界进行气体交换。1

6、.发育2.形态3.分布4.运动随原生质环流运动，随光照的方向和强度而运动。在弱光下，叶绿体以扁平的一面向光；在强光下，叶绿体的扁平面与光照方向平行。叶绿体随光照的方向和强度而运动侧视图俯视图显微照片（三）叶绿体的基本结构叶绿体被膜基质类囊体1.叶绿体被膜2.基质及内含物基质中能进行多种多样复杂的生化反应基质是淀粉和脂类等物的贮藏库——淀粉粒与质体小球基质：被膜以内的基础物质。以水为主体，内含多种离子、低分子有机物，以及多种可溶性蛋白质等。3.类囊体由单层膜围起的扁平小囊。膜厚度5～7nm，囊腔空间为10nm左右，片层伸展的方向为叶绿体的长轴方向各种植物类囊体片层堆叠情

7、况不一样牧草玉米（四）类囊体膜上的蛋白复合体1.蛋白复合体的概念和种类蛋白复合体：由多种亚基、多种成分组成的复合体。主要有四类：即光系统Ⅰ（PSI）、光系统Ⅱ（PSⅡ）、Cytb６/f复合体和ATP酶复合体（ATPase）。类囊体膜是光合膜类囊体膜的蛋白质复合体参与了光能吸收、传递与转化、电子传递、H+输送以及ATP合成等反应。由于光合作用的光反应是在类囊体膜上进行的，所以称类囊体膜为光合膜。ATP酶2.蛋白复合体在类囊体膜上的分布特点PSⅡ主要存在于基粒片层的堆叠区，PSⅠ与ATPase存在于基质片层与基粒片层的非堆叠区，Cytb6/f复合体分布较