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1、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第五章植物的光合作用本章主要内容光合作用的重要性叶绿体和光合色素光合作用过程机理光呼吸影响光合作用的因素植物对光能的利用第一节光合作用及其重要性一、碳素同化作用(Carbonassimilation)自养植物吸收CO2，将其转变成有机物的过程称为植物的碳素同化作用。包括绿色植物光合作用，细菌光合作用，化能合成作用三种类型。1、光合作用(Photosynthesis)光CO2+H2O(CH2O)+O2叶绿体※绿色植物在光下，把二氧化碳和水转化为糖，并释放出氧气的过程。其
2、实质是一个氧化还原反应：H2O是电子供体（还原剂），被氧化到O2的水平；CO2是电子受体（氧化剂），被还原到糖的水平。2、细菌光合作用(Bacterialphotosynthesis)光、叶绿素CO2+H2SCH2O+H2O+S如：紫色硫细菌3、化能合成作用(Chemosynthesis)化能合成细菌水生植物光合作用产生的氧气在叶片表面形成气泡二、光合作用的重要性※1、将无机物转变成有机物地球上自养植物一年同化的碳素约为2×1011吨2、将光能转变成化学能绿色植物是一个巨型能量转换站3、维持大气中O2和CO2的相对平衡theNobelprizeaboutp
3、hotosynthesis:RichardMartinWillstatter，Chemistry，1915，researchonchlorophyllandotherplantpigments PaulKarrer，Chemistry,1937,carotenoids,flavinsandvitamins RichardKuhn,Chemistry,1938,wonforadditionalworkoncarotenoidsandvitamins SeveroOchoa,PhysiologyorMedicine,1959,enzymaticprocesse
4、sinbiologicaloxidationandsynthesisandthetransferofenergy.MelvinCalvin,Chemistry,1961,wonforhisworkoncarbondioxideassimilationinphotosynthesis RobertBurnsWoodward,Chemistry,1965,thetotalsynthesisofchlorophyll,vitaminB12andothernaturalproducts PeterD.Mitchell,Chemistry,1978,thechemi
5、osmotictheoryPaulBoyer,Chemistry,1997,ATPsynthase第二节叶绿体和叶绿体色素一、叶绿体(Chloroplast)㈠叶绿体的结构椭圆形，一般直径为3~6um，厚为2~3um。每平方毫米的蓖麻叶就含3~5百万个叶绿体。1、被膜—控制物质进出。（1）外膜（2）内膜：选择性屏障,控制物质进出。2、基质—CO2的固定还原,淀粉的合成和储藏（1）可溶性蛋白质：光合所需酶类。（2）DNA和核糖体：叶绿体遗传有一定自主性。（3）淀粉粒：光合产物的储存形式。（4）嗜锇滴：基质中与锇酸容易结合的颗粒（亲脂的醌类），其变化与叶绿体发
6、育、糖代谢、脂代谢及抗逆性有关。3、类囊体—光能吸收与转换（又称光合膜）（1）基粒类囊体（granathylakoid）（2）基质类囊体(stromathylakoid)外膜内膜基质基粒类囊体垛叠的生理意义：使捕光机构高度密集；使酶合理排列，形成一个长的代谢传递带，利于代谢进行㈡叶绿体的成分1、水分(75%)2、干物质蛋白质（30~45%）—催化剂脂类(20~40%)—膜成分色素(8%)—色素蛋白复合体，使能量传递或电子传递有效进行。无机盐(10%)储藏物质(如淀粉等，10~20%)NAD+、NADP+、醌（如质体醌），起传递氢或电子的作用。二、光合色素1
7、、分类※叶绿素:类胡萝卜素=3:1叶绿素a:叶绿素b=3:1叶黄素:胡萝卜素=2:1，所以叶片一般呈绿色叶黄素：胡萝卜素：叶绿素b：叶绿素a：2、类胡萝卜素1、叶绿素光合色素蓝绿色黄绿色橙黄色黄色3、藻胆素藻红素藻蓝素解释：霜叶红于二月花秋天气温降低，叶绿素降解，类胡萝卜素较稳定—叶变黄；植株体内积累较多糖分以适应寒冷，糖转化成花色素苷—叶子变红。2、光合色素化学结构与性质⑴叶绿素（chlorophyll)叶绿素不溶于水，但能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂。叶绿素是双羧酸二酯，其分子式为：COOCH3COOC20H39chla:C32H30ON4MgCO
8、OCH3COOC20H39chlb:C32H28O2N4Mg叶绿素
