普通生物学 第三章 section 2, 3.ppt

第三章 能量和物质交换; 一.植物的气体交换 1.气体种类：O2和CO2 2.气体交换的通道：以气孔为主，还有皮孔、 根上的表皮等。 3.气体运输形式：扩散 (细胞间隙, 浓度梯度) 。 扩散.mov;第三章 能量和物质交换;一. 植物的物质运输;光合作用的总反应式为:;1.光合作用的重要性 ⑴把无机物转化为有机物 ⑵蓄积太阳能量 ⑶环境保护;n 2.叶绿体及叶绿体色素 ⑴叶绿体的结构和组成成分 ①叶绿体结构 双层膜（内、外膜） Inner and outer membrane 基质 stroma 基粒 grana：圆饼状，浓绿色。 类囊体 thylakoid ：扁囊状。 分为基质类囊体和基粒类囊体 。;②组成成分 水分：75%左右。 干物质：蛋白质占干重的30%-45% 脂类占干重的20%-40% 贮藏物质（淀粉等）占干重的10%-20% 色素占干重的8%左右 矿质 （灰分）元素即无机盐占干重的10%左右 少量的核苷酸及醌类物质;⑵ 叶绿体的色素：亦称光合色素 ①叶绿素（chlorophyll） 种类：有叶绿素a和b。 特点：二者均不溶于水，可溶于酒精、丙酮和石油醚等有 机溶剂。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色。 化学组成：C55H72O5N4Mg（a）；C55H70O6N4Mg（b） 功能：绝大部分的a和全部的b具有吸收光能的作用，少数a 可将光能转化为电能。;②类胡萝卜素（carotenoid） 种类：胡萝卜素和叶黄素。 特点：类胡萝卜素不溶于水溶于有机溶剂。胡萝卜素 为橙黄色，叶黄素为黄色。 化学组成：C40H56（胡萝卜素） C40H56O2（叶黄素） 功能：1.收集光能； 2.防止多余的光照伤害叶绿素。; 植物的叶色是各种色素的综合表现。其中主要是绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素之间的比例。一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例是3：1，叶绿素a和b约为3：1，叶黄素和胡萝卜素约为2：1。叶绿素较易被破坏或降解，类胡萝卜素比较稳定。因此，正常的叶子总是绿色，秋天呈黄色。而枫树叶子秋季变红，则是花色素形成的原因。;* 3.光合作用机理;光合作用是一个积蓄能量和形成有机物的过程： 能量的转???过程:光能 电能 活跃化学能 稳定的化学能。 有机物的形成过程：无机物（CO2，H2O） 有机物（淀粉等）。 能量积蓄在有机物中。; 光合作用机理可分为三大步骤： 光合原初反应 电子传递和光合磷酸化 CO2的固定和还原（碳同化） 前两步属光反应，第三步属暗反应。;⑴光合原初反应;聚光色素系统 包括大部分叶绿素a分子，全部的叶绿素b 分子、胡萝卜素、叶黄素 也称聚光色素或天线色素。 反应中心：以少数特殊状态的叶绿素a分子为主。 这里的叶绿素a分子也称反应中心色素，有两种形式：P700和P680;光合原初反应过程如下：;光 合 原 初 反 应;⑵电子传递和光合磷酸化 ①光系统 光系统Ⅰ（photosystem Ⅰ，PSⅠ） 由P700、电子受体和PSⅠ捕光复合体（ PSⅠ light-harvesting complex，LHCⅠ）组成。 PSⅠ功能：电子传递并产生能量（ATP 和 NADPH+H+）。;光合作用电子传递途径;光系统Ⅱ （photosystem Ⅱ，PSⅡ） 由核心复合体（core complex）即P680和电子受体、 PSⅡ捕光复合体（PSⅡ light-harvesting complex，LHCⅡ）和放氧复合体（oxygen-evolving complex，OEC）等亚单位组成。夺取水中的电子供给PSI。 PSⅡ功能：利用光能氧化水放氧。;光合作用电子传递途径;②光合磷酸化（photophosphorylation） 定义：光合作用时，利用电子传递过程中产生的能量使ADP和无机磷（Pi）转变为ATP的过程。 光合磷酸化的方式 A.非环式光合磷酸化：水光解后产生的电子，经PSⅡ和 P