一、卡尔文循环.ppt

第三章 植物的光合作用;一、光合作用概念 （一）碳素营养 （二）碳素同化作用 （三）光合作用(photosynthesis) 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。 ;二、光合作用的意义 （一）无机物变为有机物 约合成5千亿吨/年 （二）太阳能转变为可贮存的化学能 转化3.2×1021J/y的日光 （三）维持大气中O2和CO2的相对平衡 释放出5.35千亿吨氧气/年 （四）指导科学研究 ;第二节 叶绿体和光合色素;一、叶绿体发育、基本结构和成分;水稻叶绿体;;棉叶栅栏细胞;(二) 叶绿体的基本结构;;;2.基质(间质)及内含物 被膜以内的基础物质； 成分：可溶性蛋白质，其它代谢活跃物质； 内含物：淀粉粒，质体小球。 3.类囊体(片层) 基质类囊体：伸展在基质中彼此不重叠； 基粒类囊体：可自身或与基质类囊体重叠，组成基粒。 ;(三)叶绿体的成分;二、光合色素的化学特性 （一）叶绿素 叶绿素a 叶绿素b;叶绿醇;（二）类胡萝卜素(carotenoid) 胡萝卜素(C40H56)呈橙黄色，有α、β、γ三种同分异构体； 叶黄素(C40H56O2)是由胡萝卜素衍生的醇类;（一）吸收光谱 1.叶绿素吸收光谱 两个强吸收峰区：640～660nm的红光， 430～450nm的蓝紫光 叶绿素a在红光区的吸收峰比叶绿素b的高，蓝紫光区的吸收峰则比叶绿素b的低。 2.类胡萝卜素吸收光谱 类胡萝卜素吸收带在400～500nm的蓝紫光区 基本不吸收黄光，从而呈现黄色。;;（二）荧光现象 1.概念 2.形成机制;为什么叶绿素发出的荧光是红色的？ 为什么植物的叶片观察不到荧光现象？ ;（三）磷光现象 1.概念 2.特点;四、叶绿素的形成（一）生物合成;（二） 植物叶色 1.正常叶片中 叶绿素和类胡萝卜素的分子比例 约为3:1； 叶绿素a与叶绿素b的分子比例也约为3:1； 叶黄素与胡萝卜素约为2:1。 2.影响叶片中色素数量的因素 植物种类 叶片老嫩 生育期 季节;;第三节 光合作用过程（Ⅰ）：光的吸收 ;;二、原初反应 （一）概念 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。 （二）组成 聚光色素系统+反应中心=光合单位;;;1.聚光色素（天线色素） 概念：没有光化学活性，只有收集光能的作用 组成：大部分chla 和全部chlb、胡萝卜素、叶黄素 功能：吸收传递光能，方式有激子传递和共振传递;2.反应中心 概念：将光能转变为化学能的膜蛋白复合体 组成：反应中心色素分子、原初电子受体、原初电子供体、次级电子供体和受体等 反应式： ;一、光系统（PSⅠ和PSⅡ）;二、光合电子传递体及其功能;;（二）质醌(PQ) 特点： 也叫质体醌，是PSⅡ反应中心的末端电子受体； 脂溶性分子，能在类囊体膜中自由移动，转运电子与质子； 含量高，称“PQ库”。 作用： 传递电子、建立类囊体膜内外建立质子梯度 机制： ;（三）Cytb６/f复合体 特点： 功能： 催化PQH２的氧化； PC的还原； 把质子从类囊体膜外间质中跨膜转移到膜内腔中 组成： Cytf、Cytb 、Rieske (铁-硫蛋白)、2个醌氧还部分。;;（四）质体蓝素(PC) 特点： 位于类囊体膜内侧表面的含铜的蛋白质 功能： 将电子传给PSⅠ;（五） PSⅠ复合体 特点： 功能： 组成： 捕光复合体Ⅱ 反应中心色素P700 电子受体 ;（六）铁氧还蛋白(Fd)和 铁氧还蛋白-NADP＋还原酶(FNR) 特点： 存在类囊体膜表面的蛋白质; FNR是光合电子传递链的末端氧化酶。 功能： Fd是通过铁离子的氧化还原传递电子; FNR 依靠核黄素的氧化还原来传递H+。 反应式： 2Fd还原+NADP＋+ H＋ FNR 2Fd氧化 + NADPH;（七）光合电子传递方式1.光合链概念在类囊体膜上的PSⅡ、PSI之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨迹2.光合电子传递的“Z”方案;;3. 光合电子传递的类型 （1）非环式电子传递 H２O→ PSⅡ→PQ→Cyt b６/f→PC→PSⅠ→Fd→FNR→ NADP＋ 4个e-，2个H2O，1个O2，2个NADP+，8个光量子，8个H+;（2）环式电子传递 PSⅠ→Fd→PQ→Cytb６/f→PC→PSⅠ 环式电子传递不发生H2O的氧化，也不形成NADPH， 有H+的跨膜运输，可产生ATP， 每传递一个电子需要吸收一个光量子。; (3)假环式电子传递 H２O→PSⅡ→PQ→Cytb６/f