第三讲新陈代谢一.ppt

 新陈代谢（一） 2003年理综考试说明中的范围（新课程版） 光合作用的过程 1.两条主线：能量变化、物质变化 2.影响光合作用的因素 3.结构与功能相统一 　　光合作用是一个非常复杂的反应过程，根据能量的转变大致可分为三步： 　　第一步：光能的吸收、传递和转换成电能 　　第二步：电能转变成活跃的化学能 　　第三步：活跃的化学能转变为稳定的化学能（通过碳的同化完成） 1.在什么地方进行？即完成这项功能需要哪些结构支持 2.怎么进行的？即完成这项功能的发生了哪些化学变化和物理变化（生理过程主要以化学变化为主） 3.需要什么条件？即哪些因素会影响这个功能完成？各个阶段的变化的最适宜条件是什么？（与环境相结合、与自然现象相结合、与生产相结合）　 1.色素按功能进行了分类 2.过程描述 3.光能转换成活跃的化学能 所以给这方面的研究工作带来了很大困难。 　　目前认为，当光线照射到绿色植物的叶片上面以后，叶绿素中数目众多的“天线色素”分子（包括大部分叶绿素。和全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素），就像收音机中收集无线电波的天线一样，能够接受光能。这些色素所接受的光能可以极具迅速而又高效率地传送到“中心色素”（少数待殊状态的叶绿素a分子），它在接受光能以后，迅速射出一个高能电子，这时中心色素具有非常强的氧化性，从水中夺取电子，使水分解为O2和氢。这一系列反应所需时间极短，在1×10—9（秒）内完成的，在中心色素在不断的失电子和得电子变化过程中，使光能转变为电能。 3.需要什么条件？即哪些因素会影响这个功能完成？各个阶段的变化的最适宜条件是什么？（与环境相结合、与实际的生活、生产相结合） 　　四种色素都不能溶解于水，但能溶解于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂中。在颜色上，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色。胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色， 　　如果把四种色素溶液分别放在光源与分光镜之间，就可以看到光谱中有些波长的光线被吸收了，这种光谱叫做吸收光谱。叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在波长为640~660nm的红光部分；另一个在波长为430一450nm的蓝紫光部分。此外，在光谱的橙光、黄光和绿光部分有不明显的吸收带，其中尤其对于绿光的吸收最少。胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱与叶绿素的不同，它们的最大吸收带在蓝紫光部分，而不吸收红光等光波较长的光。 　　在高等植物绿叶中，通常叶绿素占3/4，而叶绿素a又占叶绿素中的3/4，因此叶绿素a的含量最高，由于叶绿素吸收绿光最少、所以植物叶片的通常呈现绿色。 叶绿素吸收光的能力极强。 在叶绿体中C5的含量极少，叶绿体中还有一套酶系统能够使C5再生，从而使CO2的固定和还原有可能继续进行下去。 　　转变了的电能是怎样转化成化学能并用于光合作用以后的反应中去的呢?这个过程中电子传递过程非常复杂，同学们只要知道变化的结果就可以了，经过电子传递和光合磷酸化两个步骤，已经形成了还原力强大的物质NADPH和含能量很高的物质ATP和NADPH 。因为这两种物质里面都含有捕捉到的光能，所以光合作用就能顺利地进入下一个阶段，即不需要光的暗反应阶段。 　　这一阶段既是把能量转变与有机物合成这两大过程联系起来的桥梁。 　 1.两条主线：能量变化、物质变化 2.两个阶段：光反应和暗反应 3.影响光合作用的因素 4.结构与功能相统一 光反应和暗反应的联系： 　　光反应的产物NADPH是C3的还原剂，ATP和NADPH为暗反应提供能量，因此光反应受阻时，暗反应也受到影响。 　　暗反应生产的ADP和NADP＋为光反应提供原料，暗反应受阻，也会影响光反应的进行。 　　综上所述，我们可以看到，从类囊体的膜上的色素吸收光能开始，以及由此而引发的能量转换和有机物的形成的有序过程，说明在小小的叶绿体的各个组成部分既有明确的分工，又有高度的协调。它们互相协作，共同完成着光合作用。 光合作用的实质我们可以从物质变化和能量转换两个方面加以总结： 　　物质变化：利用CO2合成有机物，使H2O分解产生O2 　　能量转换：把光能转换成化学能，储存在有机物中。 从光合作用实质我们清楚地看到光合作用的重要意义： 　（1）为地球上绝大多数生物生产了有机物 　（2）把地球以外的太阳能转换成化学能，为生命活动供能 　（3）调节大气中O2和CO2的含量 　　 　 农业生产如何利用光强和光质？ （1）氧气 光合作用 （2）红光 蓝紫光 （3）死亡 500～550毫微米的波长为绿光区，丝状绿藻几乎不吸收绿光，因而丝状绿藻会因不能进行光合作用而饿死 * ? 提高农作物的光合作用效率 ? 叶绿体中的色素 ? 光合作用的意义 ? C3植物和C4植物 ? 叶绿体中色素的提取和分离实验 ? 光合作用的过程 ? 光合作用的发现 应用