第三章 光合作用课件.pptVIP

第二章 植物的光合作用 2010 第一节? 光合作用的重要性 一、定义 　　　　　 　　光合作用（photosynthesis）：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，称为光合作用。 二、意义： 1 把无机物转变成有机物 2 蓄积太阳能量 3 保护环境 第二节? 叶绿体及叶绿体色素 一、叶绿体的结构和成分 　1、叶绿体（Chloroplast）的结构 2、叶绿体成分 　　　水分 　　　75%　　蛋白质　　占干重的30%-40%　　脂类　　　占干重的20%-40%　　　色素　　　占干重的8%左右　　贮存物质　占干重的10%-20%　　灰分元素　占干重的10%左右　　各类核苷酸和醌 二、 光合色素的化学特性 光合色素有两类：叶绿素和类胡萝卜素 1 叶绿素：叶绿素a呈蓝绿色;叶绿素b呈黄绿色 叶绿素分子是一个共轭系统叶绿素分子具有双亲媒性 2 类胡萝卜素：胡萝卜素（C40H56) 叶黄素（C40H56O2) 三、光合色素的光学特性 1 辐射能量 　　不同波长的光子所持的能量 2 吸收光谱 到达地表的光波长大约从300nm的紫外光到2600的红外光，其中只有390--700之间的光是可见光。 光速通过三棱镜后，白光分为红橙黄绿青蓝紫七色的连续光谱，为太阳光的连续光谱。 吸收光谱：把叶绿素溶液放在光源和分光镜的中间，可以看到光谱中有些波长的光被吸收了，因此，在光谱上出现黑线或暗带，这种光谱称为吸收光谱。 叶绿素的吸收光谱 叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：640-660nm的红光部分；430-450nm的蓝紫光部分。 3 荧光现象和磷光现象 荧光现象和磷光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色的现象称为荧光现象。 叶绿素溶液停止光照后，仍能在一定的时间放出极微弱红光的现象，称为磷光现象。 荧光现象 荧光现象及磷光现象的产生：色素分子吸收蓝光（430nm）或红光（670nm）后，分别被激发为第二单线态（E2）或第一单线态（E1），E1转变为第一三线态，它们进一步回到基态(E0)时则分别产生荧光或磷光。 叶绿素的荧光和磷光现象都是叶绿素被光激发后产生的，叶绿素分子的激发是光能转变为化学能的第一步。 四、叶绿素的形成： 1 叶绿素的生物合成：植物体内的叶绿素是不断地进行代谢的。叶绿素的生物合成是以谷氨酸或α-酮戊二酸为原料，合成 5-氨基酮戊酸（ALA）开始的 ,是在一系列酶的作用下形成的。 2植物的叶色 植物的叶色是各种色素的综合表现。取决于叶绿素和类胡萝卜素的比例 一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比约为3:1，叶绿素a和叶绿素b也约为3:1，叶黄素和胡萝卜素约为2:1。 ?第三节 光合作用的机理 光合作用笼统地可分为两个反应——光反应和碳反应。 光反应是必须在光照下才能进行的、由光所引起的光化学反应，在类囊体（光合膜）上进行的； 碳反应是在暗处（也可在光照下）进行的、由若干酶所催化的化学反应，在叶绿体的基质中进行的。 整个光合作用分3大步骤： 1）原初反应（光能的吸收、传递和转换过程） 2）电子传递和光合磷酸化（电能转换为活跃的化学能过程） 3）碳同化（活跃的化学能转变为稳定的化学能） 光合作用各种能量转变的概况 一、原初反应： 原初反应(primary reaction) 是光合作用的起点。包括光能的吸收、传递和转换过程。原初反应速度极快，为10-12－10-9s，可以在液氮温度下进行。 1 光能的吸收 ： 光能是依赖光合色素吸收的。根据光合色素功能的不同，可将其分为： ①反应中心色素(reaction centre pigments) ②聚光色素(light harvesting pigments) 聚光色素： 绝大多数的chla 和全部的chlb 以及类胡萝卜素属于此类。它们只能收集光能，将光能聚集起来传递到反应中心色素，没有光化学活性。 原初反应 2 光化学反应：叶绿素吸收光能后十分迅速地产生氧化还原的化学变化，称为光化学反应，它是光合作用的核心环节，能将光能直接转变为化学能。实质是由光引起的氧化还原反应。 1）当特殊叶绿素a对（P）被 光激发后为激发态P*，放出电子给原初电子受体A； 2）叶绿素a被氧化成带正电荷P+的氧化态，受体被还原成带负电的还原态A-； 3）氧化态的叶绿素P+失去电子后又可从原初电子供体D得到电子而恢复还原态。 4）原初电子受体将高能电子释放进入电子传递链，直至最终受体NADP+； 5）氧化态的电子供体D+也向前面的供体夺取电子，直到最终的电子供体水。 反应中心发生的光化学反应（氧化还原反应）： 二、电子传递和光合磷酸化 （