三植物光合作用1.pptxVIP

第1页/共53页自养生物：利用外界的无机物作为原料合成有机物质。自己制造食物。包括植物和光合细菌。生物异养生物：从已经存在的有机物中获得营养，从食物中获得能量。第2页/共53页第一节　光合作用概述一、定义及公式定义：绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程。公式：　光CO2 + H2O＊（CH2O）+ O2＊叶绿体第3页/共53页二、光合作用的重要性把无机物转变为有机物：是制造有机物质的 主要途径。贮存太阳能量：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。保护环境：吸收CO2，放出O2，净化空气，是 大气中氧的源泉。光合作用是维持地球上生命活动的最根本的反应，它对生物的生存、非常重要的作用。第4页/共53页三、光合作用的研究历史简史:1771——1864（第一阶段，近93年）1864——1945（第二阶段，共81年）1945——至今（第三阶段）当前，光合作用的分子生理学研究第5页/共53页实验一　　1771年，英国科学家普利斯特利把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭 了，小白鼠很快也死去了。 　　他把两盆植物分别放到两个密闭的玻璃罩里。他发现植物能够长时间地活着，蜡烛没有熄灭，小鼠活动正常。 　植物可以在光下净化“坏了”的空气第6页/共53页实验二1782年，瑞士人用化学分析的方法弄清了光合的反应物是CO2和H2O，产物是糖和O2。但认为糖是CO2的简单聚合：n(CO2)CCCC实验三1905年，Blackman研究光合效率与光强和温度的关系时，对光合过程是否一直需要光产生了疑问。也使人们对CO2的同化方式有了全新的认识。第7页/共53页强光光合效率低光温 度实验四低光时，温度再高光合效率也不增加。说明光是必须的。强光下，温度升高，光合加快，说明在高光强下，温度是光合的限制因素，也说明光合作用涉及酶促反应（暗反应）；温度相同时，随光照增强，光合加快，特别是在低温时，光照增强，光合加快，说明光合作用中存在与温度无关的反应，也就是非酶促反应（光反应）。　光合有两个反应阶段：光反应和暗反应光能吸收CO2同化第8页/共53页实验五1937年，希尔用体外的叶绿体和水反应得到了O2，为光反应的研究打开了大门。光4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2叶绿体　说明叶绿体在光下可分解H2O，产生电子，产生还原能力，使物质还原，即光反应可产生电子将物质还原。第9页/共53页实验六1951年，发现体内物质NADP＋可被光合作用还原为NADPH。光NADP++H2ONADPH+H++1/2O2叶绿体 这是一个振奋人心的消息，因为科学家们早已知道，NADPH是生物体内的重要的还原剂。第10页/共53页实验七1954年，发现ADP在光合作用下可形成ATP。光ADP+PiATP叶绿体 在光下叶绿体合成的NADPH和ATP，是用来同化CO2的。第11页/共53页光合作用的总过程光光反应NADP+NADPHATPADP+Pi暗反应:CO2糖类第12页/共53页第二节 叶绿体及其色素植物的绿色部分（叶茎果等），主要是叶片细胞中的叶绿体光合作用的部位光合作用的原料CO2 来自于空气H2O 来自于土壤光合作用的产物C6H12O6O2第13页/共53页一、叶绿体的概述第14页/共53页(一)叶绿体的分离１.从叶片中直接分离(机械法) 叶 片匀浆化，0.4mol/L糖醇 pH7.6±, 0～4℃匀 浆过 滤 ，匀浆4～8层纱布或100目尼龙纱布细胞液 分级离心 500g去沉淀，3000g去上清液，沉淀悬浮，冰浴保存叶绿体第15页/共53页２. 从原生质体分离(酶解法)离心酶解挤压叶组织原生质体叶绿体质膜与细胞器果胶酶，纤维素酶0.5mol／L甘露醇 pH5.0～5.5 ，40℃，振荡Chlor被膜完整度较高20μm尼龙网第16页/共53页(二)叶绿体的发育、形态及分布由前质体发育而来。在光照下合成叶绿素，使前质体发育成叶绿体。1.发育 2.形态 3.分布 4.运动第17页/共53页1.发育 2.形态 3.分布 4.运动 扁平椭圆形，每个细胞中叶绿体的大小与数目依植物种类、组织类型以及发育阶段而异。一个叶肉细胞中约有20至数百个叶绿体，其长3～6μm，厚2～3μm。水稻叶绿体玉米叶绿体第18页/共53页1.发育 2.形态 3.分布 4.运动叶肉细胞中的叶绿体较多分布在与空气接触的质膜旁，有利于叶绿体同外界进行气体交换。叶绿体棉叶栅栏细胞第19页/共53页叶绿体随光照的方向和强度而运动1.发育 2.形态 3.分布 4.运动 侧视图俯视图随原生质环流运动随光照的方向和强度而运动。第20页/共53页(三) 叶绿体的基本结构被膜基质(间质)叶绿体类囊体(片层)第21页/共53页第22页/共5