植物的光合作用.ppt

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1、第三章植物的光合作用光反应：光能的吸收、传递和转换并形成活跃的化学能；碳同化：将活跃的化学能转变为稳定的化学能植物的碳素营养植物干物质中90%以上是碳水化合物。碳是构成植物的骨架，是之植物体重最多、最主要的元素。第一节植物的碳素营养与光合作用第一节植物的碳素营养与光合作用一、植物的碳素营养1、重要性2、按碳素营养的分类异养植物自养植物3、碳素同化作用绿色植物光合作用细菌光合作用化能合成作用二、植物的光合作用1、定义CO2+H2O→（CH2O）＋O22、重要性①把无机物变成有机物②蓄积太阳能③环境生态平衡作用“地球上最重要的化学反应”第二节叶绿体及叶绿体色

2、素一、叶绿体的结构和成分（一）叶绿体的结构叶绿体膜：双层膜基质基粒基粒类囊体基质类囊体或片层光合膜基粒类囊体垛叠的生理意义（二）叶绿体的成分水，蛋白质，色素，无机盐二、光合色素的化学特性(一）叶绿素叶绿素a和b化学特性：叶绿素是叶绿酸的酯不溶于水而溶于有机溶剂分子结构：Mg—卟啉环分子共轭体系极性“头”与亲脂“尾”收集和传递光能的作用a:C55H72O5N4Mgb:C55H70O6N4Mg叶绿素的分子结构(二)类胡萝卜素胡萝卜素：C40H56叶黄素（胡萝卜醇）：C40H56O2结构特点：两端具有对称排列的紫罗兰酮环，中间以9个共轭双键相连接。作用：收集和

3、传递光能及防止叶绿素的光氧化思考：1.植物体内有绿色和黄色两种色素，为什么正常的叶子是绿色的而不是黄色的？因为，生长中植物的Chl:类胡萝卜素=3:1，Chl含量更高，绿色强于黄色，所以叶子是绿色的。2.为什么秋天或植物受害时，叶子是黄色的而不是绿色的？因为，Chl对衰老或胁迫环境非常敏感，首先受损，绿色消失，而类胡萝卜素相对稳定，因此，呈现出黄色。叶绿体中光合色素的分布三、光合色素的光学特性(一）辐射能量光子光量子E=Lhc/λ（二）光合色素的吸收光谱太阳光的连续光谱叶绿素的吸收光谱430～450nm640～660nm胡箩卜素和叶黄素的吸收光谱410～

4、480nm(三)荧光现象与磷光现象叶绿素的荧光现象Chla/b（基态）→吸收光量子→激发态→重返基态→荧光、热叶绿素的磷光现象从第一三线态→基态→磷光（黑暗中）叶绿素的光激发四、叶绿素的形成（一）叶绿素的生物合成1、谷氨酸→胆色素原2、4PBG→原卟啉IX3、原卟啉IX→叶绿素酯a4、叶绿素酯a→叶绿素a（二）植物的叶色叶绿素:类胡箩卜素=3:1叶绿素a:b=3:1叶黄素:胡箩卜素=2:1影响叶色的环境因素光照：黄花现象温度矿质营养第三节光合作用的机制光合作用过程是植物将光能转变为化学能的过程。3个步骤：1）原初反应：光能的吸收、传递和转换为电能；2）电

5、子传递和光合磷酸化：电能转变为活跃的化学能；3）碳同化：活跃的化学能再转变为稳定的化学能。第三节光合作用的机制光合作用光反应暗反应③原初反应①电子传递和光合磷酸化②一、原初反应1、原初反应的概念为光合作用最初的反应，它包括对光能的吸收、传递以及将光能转换为电能的具体过程。光与叶绿体的相互作用2、光合单位=聚光色素系统＋反应中心1）反应中心色素：为少数叶绿素a分子，既能吸光，又能在吸光后被激发，释放一个高能电子，并发生光化学反应。2）聚光色素：为大多数色素分子，只吸收光能，不引起光化学反应，仅把吸收的光能传到作用中心色素，又叫做天线色素。3、光合反应中心指

6、在类囊体中进行光合作用原初反应的最基本的色素蛋白结构。反应中心色素原初电子供体原初电子受体光能传递方式：诱导共振原初反应的基本过程D·P·A→D·P*·A→D·P+·A-→D+·P·A-D·P·A为光系统或反应中心Acceptor（原初电子受体）Pigment（作用中心色素）Donor（原初电子供体）D·P·A二、电子传递与光合磷酸化（一）光系统1、光量子产额：2、红降现象:〉685nm3、双光增益效应:FR(685nm)+R(650nm)PSI:P700,11nm,PSII:P680,17.5nm4、光系统I和光系统II（二）电子传递和质子传递1、光

7、合电子传递Z方案2、PSII①PSII的组成核心复合体:D1D2蛋白，P680捕光复合体:LCHII放氧复合体:OEC②PSII的水裂解放氧2H2O→O2+4H++4e-③PSII中的电子传递反应中心色素原初电子供体原初电子受体④水氧化钟光合水裂解放氧循环过程中，每一个循环吸收4个光量子，氧化两个水分子，向PSII反应中心传递4个电子并释放4个质子和一个氧分子，这种循环称为水氧化钟。3、PSI反应中心P700电子受体PSI捕光复合体LCH14、细胞色素b6f复合体2Cytb6：PQ循环1Cytf1Fe-S（三）光合磷酸化1、光合磷酸化的概念叶绿体在光下利

8、用跨类囊体的质子梯度的能量把无机磷酸和ADP合成为ATP的过程，称为光合磷酸化。