第三章 植物光合作用.ppt

光合自养生物 植物利用太阳能制造食物 供自我代谢需要，并 为其它的生命直接或间接 地提供了食物，是生物界 的第一生产者； 光合自养生物主要种类 陆生植物（产生O2） 藻类（产生O2） 光合细菌（不产生O2） ;第一节 光合作用的意义和研究历史;光合作用的部位;光合作用的能源;二 光合作用的意义 (1)制造有机物质的主要途径； 5.0×1011t /地球/1年 (2)大规模地将太阳能转变为贮藏的化学能，是巨大的能量转换系统； 7.9×1021 J /地球/1年 地球上几乎所有的生物，都是直接或间接利用这些贮藏的化学能作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。 (3)吸收CO2，放出O2，净化空气，是大气中氧的源泉。 ?;; 2;2. 光反应和暗反应;3. 光合单位：在原初反应里，每吸收???传递1个光子到反应中心完成光化学反应所需要起协同作用的色素分子，称为光合单位。 包括聚光色素系统和光合反应中心两部分。 4. 两个光系统;第二节 叶绿体与光合色素;;(黄绿色);叶绿素a，不溶于水，溶于有机溶剂。 双羧酸酯，一个为甲醇酯化，一个为叶绿醇酯化。 四个吡咯环构成卟啉环头，环中央络合一个Mg原子，Mg偏正电荷，N带负电荷。 亲水头部有极性，位于色素蛋白内。 亲脂尾巴，插入类囊体，叶绿素定向排列。 叶绿素b 由a氧化生成， 结构与a相似。 大部a和全部b，收集和传递光能。 特殊a对将光能转化为化学能。 类胡萝卜素： 1胡萝卜素和2叶黄素 不溶于水， 溶于有机溶剂。;2.吸收光谱 叶绿素a和b吸收光谱主要在兰紫光区（430-450）和红光区（640-660）. 胡萝卜素和叶黄素在兰紫光（400-500）区， 它们都不吸收绿光，所以叶片主要为绿色。;不同波长光作用下的光合效率称为作用光谱。 1883年，德国 Engelmann 水绵、丝状绿藻、螺旋带状叶绿体、好氧游动的细菌 向着红光和蓝光区域聚集。 棱镜---不同波长的光 ;为什么植物的叶片呈现绿色？;3.荧光与磷光 叶绿素溶液在透射光下为翠绿色，在反射光下呈现棕红色， 称为荧光现象； 缺电子受体导致。 荧光出现后，立即中断光源，继续辐射出极微弱的红光， 这种光称为磷光，这种现象称为磷光现象。;光子照射到某些生物分子，电子跃迁到更高的能量水平-激发态。;荧光与磷光;4.生物合成（了解） 以谷氨酸和α-酮戊二酸为原料，经一系列酶的催化，首先形成无色的原叶绿素，然后在光下被还原成叶绿素。 场所：前质体或叶绿体； 开始：谷氨酸； 步骤：4阶段； 被子植物需光。;5.影响叶绿素合成的条件 （1）光照 光是影响叶绿素形成的主要条件.可见光中各波长的光都能促进叶绿素的合成。弱光、遮光或黑暗，黄化。离体叶绿素在强光下易分解。 (2）温度 温度通过影响酶的活性来影响叶绿素的合成。最低、最适、最高温度2-4、30、40℃。低温抑制叶绿素合成；高温导致其分解。 (3) 矿质元素 （4）水分 ;第三节 光合作用的机理;一、光反应和碳反应 light reaction carbon reaction ;二、原初反应 (primary reaction) 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、传递与光化学反应。在类囊体膜上光系统进行。 光合单位=聚光色素系统+反应中心光和单位 聚光色素（天线色素）：收集光能 反应中心：reaction centre PSI 和PSII 光化学反应photo chemical reaction： 叶绿素吸收光能后十分迅速地产生氧化 还原反应的化学变化。光能 转化成化学能 ;;两个光系统;;PSⅠ和PSⅡ反应中心中的原初电子供体很相似， 由2个叶绿素a分子组成的二聚体，分别用P700、P680表示。 PSⅠ原初反应 P700 · A0 → P*700 · Ａ0 → P+700 · A-0 PSⅠ的原初电子受体是1个叶绿素分子(A0)。  PSⅡ原初反应 P680 · Pheo → P*680 · Pheo → P+680 · Pheo- PSⅡ的原初电子受体是1个去镁叶绿素分子(Pheo)。;三、电子传递;电子传递 ;;光合链的特点;光合放氧每释放1个O２需要从2个H2O中移去4个e－，同时形成4个H＋。;ATP;2.电子传递的类型;2)环式电子传递 PSⅠ产生的电子传给Fd， PQ，再到Cytb6/f复合体，