第三章.光合作用

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植物生理学第三章植物的光合作用

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光合作用的过程
光能
H2O
光解吸收
色素分子
O2 [H] 酶
供能
2C3
还
固
CO2
多种酶定 C5
酶
ATP
酶
原
（CH2O）
ADP+Pi
光反应阶段
暗反应阶段
水的光解：H2O 光解 2[H]+1/2 O2
酶
CO2的固定: CO2+C5 2C3
光合磷酸化：ADP+Pi＋能量酶
ATP
C3化合物还原：2 C3
光系统（PSII）
PSII的颗粒大，直径约17.5 nm，主要分布在类囊体膜的叠合部分。
➢ 晶体结构中的PSII为一个二聚体，二聚体的两个单体呈准二次旋转对称。PSII单体具有36个跨膜α螺旋，其中D1和D2各5个，CP43和CP47各6个， Cytb559的α亚基和β亚基各自形成一个跨膜α-螺旋。 D1和D2蛋白与Cytb559的α和β亚基一起组成PSII 反应中心，是进行原初电荷分离和电子传递反应的机构，CP47和CP43的主要功能是接受LHCII的激发能量并传递到反应中心。
是否需光需光不一定，但受光促进不一定，但受光促进
不同层次和时间上的光合作用
第二节原初反应
➢ 原初反应是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。 ➢ 它包括：光物理－光能的吸收、传递
光化学－有电子得失
原初反应特点 1) 速度非常快，10－12s∽10－9s内完成； 2) 与温度无关，(77K，液氮温度)(2K，液氦温度)； 3) 量子效率接近1
表1 光合作用中各种能量转变情况
•
能量转变光能电能活跃的化学能稳定的化学能

植物生理学习题大全——第3章植物的光合作用

植物⽣理学习题⼤全——第3章植物的光合作⽤第三章光合作⽤⼀. 名词解释光合作⽤(photosynthesis)：绿⾊植物吸收阳光的能量，同化⼆氧化碳和⽔，制造有机物质并释放氧⽓的过程。

光合⾊素(photosynthetic pigment)：植物体内含有的具有吸收光能并将其光合作⽤的⾊素，包括叶绿素、类胡萝⼘素、藻胆素等。

吸收光谱(absorption spectrum)：反映某种物质吸收光波的光谱。

荧光现象(fluorescence phenomenon)：叶绿素溶液在透射光下呈绿⾊，在反射光下呈红⾊，这种现象称为荧光现象。

磷光现象(phosphorescence phenomenon)：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光，它是由三线态回到基态时所产⽣的光。

这种发光现象称为磷光现象。

光合作⽤单位(photosynthetic unit)：结合在类囊体膜上，能进⾏光合作⽤的最⼩结构单位。

作⽤中⼼⾊素(reaction center pigment)：指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分⼦。

聚光⾊素(light harvesting pigment )：指没有光化学活性，只能吸收光能并将其传递给作⽤中⼼⾊素的⾊素分⼦。

原初反应(primary reaction)：包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化还原过程。

光反应(light reactio)：光合作⽤中需要光的反应过程，是⼀系列光化学反应过程，包括⽔的光解、电⼦传递及同化⼒的形成。

暗反应(dark reaction)：指光合作⽤中不需要光的反应过程，是⼀系列酶促反应过程，包括CO2的固定、还原及碳⽔化合物的形成。

光系统(photosystem，PS)：由不同的中⼼⾊素和⼀些天线⾊素、电⼦供体和电⼦受体组成的蛋⽩⾊素复合体，其中PS Ⅰ的中⼼⾊素为叶绿素a P700，PS Ⅱ的中⼼⾊素为叶绿素a P680。

第三单元植物生长中的光合作用知识点汇总(人教版)

第三单元植物生长中的光合作用知识点汇
总(人教版)
光合作用的定义
光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。

光合作用的反应方程式
光合作用的反应方程式为：光能+ 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2。

光合作用的过程
光合作用包括光能的吸收、光合色素的光能转换、光合电子传递和化学反应等过程。

叶绿素的作用
叶绿素是光合作用中的主要色素，它能够吸收光能，并将其转化为化学能。

光合作用的影响因素
光合作用的速率受到光强度、温度和二氧化碳浓度的影响。

光合作用的产物
光合作用产生的主要产物是葡萄糖和氧气，葡萄糖被植物用于生长和代谢，而氧气则释放到大气中。

光合作用在生态系统中的作用
光合作用是生态系统中能量流的起点，为其他生物提供能量和有机物质。

光合作用与人类的关系
光合作用产生的氧气为人类提供呼吸所需的氧气，同时植物的有机物也是人类的食物来源。

以上是第三单元植物生长中的光合作用知识点的简要汇总。

七年级(初一)生物生物第3章植物的光合作用

第三节光合作用过程（Ⅰ）：光的吸收
一、光反应和碳反应
光合作用的过程可分为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（电能转化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过程）。第一、二个大步骤基本属于光反应，第三个大步骤属于暗反应（表3-2）。
2．C4途径的类型
根据运入维管束鞘细胞的C4化合物和脱羧反应的不同，C4途径有3种类型（表3-3，图3-18）。
3．C4植物的光合特征
C4植物比C3植物具有较强的光合作用，其原因可从结构和生理两方面来探讨。
①结构与功能是有密切关系的，是统一的。C4植物叶片有“花环型”结构。
②在生理上，
C4植物的叶肉细胞中的PEPC对底物HCO3－的亲和力极高（是Rubisco60倍）；极低的CO2供应就可满足它的需要。
②已从叶绿体分离出两个光系统，每一个光系统具有特殊的色素复合体及一些物质。光系统I（简称PSI）的颗粒较小，直径约11nm，主要分布在类囊体膜的非叠合部分；光系统Ⅱ（简称PSⅡ）的颗粒较大，直径约17.5nm,主要分布在类囊体膜的叠合部。光合作用的光化学反应就在.这两个光系统中进行。
二、电子传递体及其功能
C4植物由于有“CO2泵”浓缩CO2的机制，降低了光呼吸；提高了BSC的CO2浓度,抑制了RuBisco氧化反应，降低了光呼吸;光呼吸酶主要分布在BSC细胞，即便是有CO2放出，也易被PEPC再固定。
第二节叶绿体及光合作用色素(chloroplastandchloroplastpigments) )
叶片是进行光合作用的主要器官，而叶绿体是进行光合作用的主要细胞器。
一、叶绿体的结构和成分
（一）叶绿体的结构(Struture ofchloroplast)

植物生理学第三章植物的光合作用

植物生理学第三章植物的光合作用植物的光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化成有机物质（如葡萄糖）和氧气的过程。

其反应方程式为：6CO2+6H2O+光能→C6H12O6+6O2光合作用是植物最重要的生理过程之一，它不仅是植物能够生存和生长的基础，还能为其他生物提供氧气和有机物质。

光合作用通过光合色素和叶绿体等生理结构，具有高效和专一性的特点。

植物的光合作用可以分为两个阶段：光能捕获和光化学反应、以及碳固定和假单胞菌循环。

在光能捕获和光化学反应阶段，植物的光合色素（如叶绿素）能够捕获太阳光，并将其转化为化学能。

光合作用发生在叶绿体内，主要以叶绿体膜的光合作用单位，光系统（PSI和PSII）为中心。

光系统中的光合色素吸收太阳光，并将其能量传递给反应中心，激发电子。

通过光合色素的电子传递链，电子在PSII和PSI之间进行转移，最终转移到还原辅酶NADP+上，形成还原辅酶NADPH。

在碳固定和假单胞菌循环阶段，植物利用还原辅酶NADPH和ATP的能量，将二氧化碳转化为有机化合物。

这个过程称为Calvin循环，也叫柠檬酸循环。

Calvin循环包括三个主要步骤：碳固定、还原和再生。

首先，二氧化碳与从光合作用过程中产生的核酮糖五磷酸（RuBP）结合，形成不稳定的六碳中间体。

然后，该中间体通过一系列酶的作用，将其分解为两个三碳化合物，3-磷酸甘油醇醛（3-PGA）。

最后，3-PGA经过一系列的加氢还原反应和磷酸化反应，合成出葡萄糖和其他有机物质。

光合作用的速率受到光照、温度、二氧化碳浓度和水分等环境条件的影响。

光合速率随着光照强度的增大而增加，但达到一定的饱和点后，光合速率趋于稳定。

温度对光合作用的影响是复杂的。

在适宜温度下，光合速率随着温度的升高而增加，因为反应速率加快。

然而，当温度超过一定范围时，光合作用会受到抑制，因为高温会破坏光系统和酶的结构。

二氧化碳浓度越高，光合速率越快。

水分对光合作用的影响主要是通过调节植物的气孔进行的。

第三章-光合作用--光反应-电子传递

3.色素分子间的能量传递
激发态的色素分子把激发能传递给处于基态的同种或异种分子而返回基态的过程.
激子传递(exciton transfer)
➢ 激子通常是指非金属晶体中由电子激发的量子，它能转移能量但不能转移电荷。在相同分子内依靠激子传递来转移能量的方式称为激子传递。
共振传递(resonance transfer)
二、光化学反应
反应中心色素—反应中心
一、光能的吸收与传递：
(一) 激发态的形成
➢通常色素分子是处于能量的最低状态─基态(ground state) 。色素分子吸收了一个光子后，会引起原子结构内电子的重新排列。
➢其中一个低能的电子获得能量后就可克服原子核正电荷对其的吸引力而被推进到高能的激发态(excited state) 。
双光增益效应ps和ps的光化学反应光系统photosystemps光系统photosystemps吸收短波红光680nm吸收长波红光700nm光系统iipspsps的原初电子受体的原初电子受体反应中心色素次级电子受体去镁叶绿素分子去镁叶绿素分子pheopheoq质体醌p680psps的原初电子的原初电子供供体体光系统ipsipsps的原初电子受体的原初电子受体反应中心色素最终电子受体fdfdp700pspsii的原初电子的原初电子供供体pcnadpnadp功能与特点吸收光能光化学反应电子供体反应中心色素分子原初电子供次级电子受体末端电子受体ps还原nadp实现pc到nadp的电子传递pcp700心fdnadp电子最终受体ps使水裂解释放氧气并把水中的电子传至质体醌
➢ 若干个β-胡萝卜素 ➢ 三种电子载体分别为A0、A1 ➢ 3个不同的Fe4-S4蛋白：Fx、FA、FB
⑤PSⅠ复合体功能：

植物生理第三章

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(二）原初反应的过程 —光能的吸收、传递和光化学反应
1.天线色素接受光能，以诱导共振方式将能量传递到光合反应中心。
能量传递效率： Chla，b几乎100%传给反应中心色素，类胡萝卜素约90%传给反应中心色素。
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2.光合反应中心发生光化学反应
hυ ┋ D P A → D P* A → D P+ A- → D+ P A①特殊叶绿素a ②高能电子脱离，
9
外被膜
被膜 (envelop)
内被膜选择透性
叶绿体
(Chloroplast）
膜—光合色素、光合链——原初反应、电子传递和光合磷酸化（光合膜） (thylacoid) 类囊体腔—光合放O2 间质（stroma）——光合碳循环酶（Rubisco), CO2固定(同化); DNA，RNA，核糖体70S——部分遗传自主
醛基(CHO)
14
1.叶绿素的结构：
②双羧酸尾部：
1个羧基在副环(V)上以酯键与甲基结合－－甲基酯化；另一个羧基（丙酸）在IV环上与植醇（叶绿醇）结合－－植醇基酯化；非极性，亲脂，插入类囊体的疏水区，起定位作用。
15
2.叶绿素的作用：
收集和传递光能（大部分Chl a和全部Chl b）将光能转换为电能（少数特殊Chl a）
2.类胡萝卜素
强吸收区: 400-500 (蓝紫); 不吸收区： 500以上
25
(二)光能的吸收和释放
物质吸收光子，其原子中的e 重新排列，分子从基态（最低、最稳定）跃迁到激发态（高能、不稳定）
Chl+ hγ= Chl* 处于激发态的分子，趋于释放能量回到基态
26

植物生理学植物的光合作用

第三章植物的光合作用一、名词解释1. C3途径4. 反应中心7. 红降现象10. PQ循环13. 光合单位16. 解偶联剂19. 光补偿点22. 光能利用率二、缩写符号翻译1. Fe-S4. OAA7. Fd10. P680、P700 13. PGA16. RubisC(RuBPC) 三、填空题2. C4途径5. 原初反应8. 量子产额11. 光合色素14. 反应中心色素17. 光合磷酸化20. CO2补偿点23. 光合速率2. PSI5. CAM8. PEPCase11. PQ14. Pheo17.Rubisco(RuBPCO)3. 光系统6. 荧光现象9. 爱默生效应12. 光合作用15. 聚光色素18. 光呼吸21. 光饱和点3. PSII6. NADP＋9. RuBPO12. PEP15. RuBP1.光合作用的碳反应是在中进行的，光反应是在中进行的。

2.在光合电子传送中最终电子供体是_____ ，最终电子受体是____ 。

3.在光合作用过程中，当形成后，光能便转化成了活跃的化学能；当形成后，光能便转化成了稳定的化学能。

4.叶绿体色素提取掖液在反射光下观察呈____ 色，在透射光下观察呈_____ 色。

5. P700的原初电子供体是____ ，原初电子受体是_____ 。

6.光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为____ 。

7.光合作用中释放的氧气来自于_____ 。

8.与水光解有关的矿质元素为_____ 。

9. 和两种物质被称为同化能力。

10.光的波长越长，光子所持有的能量越_____ 。

11.叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在_____ ，另一个在。

12.光合磷酸化有三种类型：、、。

13.根据C4化合物和催化脱羧反应的酶不同，可将C4途径分为三种类型：—、—、—。

14. 一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为 ____ ；叶黄素和胡萝卜素的分子比例为_____ 。

第三章光合作用

第三章光合作用第三章光合作用习题一、名词解释光合作用：绿色植物利用太阳光能，将二氧化碳和水合成有机物质，并释放氧气的过程。

原初反应：指的是光能的吸收、传递与转换过程，完成了光能向电能的转变，实质是由光所引起的氧化还原过程。

夭线色素：乂称聚光色素，没有光化学活性，将所吸收的光有效地集中到作用中心色素分子，包括99%的叶绿素a ,全部叶绿素b ,全部胡萝卜素和叶黄素。

反应中心色素分子：既能吸收光能乂具有化学活性，能引起光化学反应的特殊状态的叶绿素a 分子，包括P 700和P 680。

光合作用单位：是指完成1分子CO2的同化或1分子02的释放，所需的光合色素分子的数目，大约是2400个光合色素分子。

但就传递1个电子而言，光合作用单位是 600 ,就吸收1个光量子而言，光合作用单位是300 °红降现象：当光波大于680 nm ,虽然仍被叶绿素大量吸收，但光合效率急剧下降, 这种在长波红光下光合效率下降的现象，称为红降现象。

光合效率：（量子产额）乂称量子产额或量子效率，是光合作用中光的利用效率，即吸收1个光量子所同化二氧化碳或放出氧分子的数量。

量子需要量：同化1分子C02或释放1分子02需要的光量子数。

爱默生效应：（双光增益效应）如果在长波红光照射时，再加上波长较短的红光（650"670nm ）照射，光合效率增高，比分别单独用两种波长的光照射时的总和还要高, 这种现象称为双光增益效应或爱默生效应。

希尔反应及希尔氧化剂：在有适当的电子受体存在的条件下，离体的叶绿体在光下使水分解，有氧的释放和电子受体的还原，这一过程是Hill在1937年发现的，故称 Hill反应，在希尔反应中接受氢的受体称希尔氧化剂。

P 700是PSI的反应中心色素分子，即原初电子供体，是由两个叶绿素a分子组成的二聚体。

这里P代表色素，700则代表P氧化时其吸收光谱中变化最大的波长位置是近700nm处，也即用氧化态吸收光谱与还原态吸收光谱间的最大处的波长位置來作为反应中心色素的标志。

8.3.6光合作用

浙教版八下第三章：《光合作用》培优训练1．成熟的桃子有甜味，是因为桃肉中含有大量的糖分，这些糖分是由桃子的（▲）A.根从土壤中吸收，通过筛管运输来的B.根从土壤中吸收，通过导管运输来的C.叶片进行呼吸作用制造后，通过导管运输来的D.叶片进行光合作用制造后，通过筛管运输来的【答案】D【解析】本题考查绿色植物有机物的制造以及有机物在植物体内的运输过程．解答时结合有机物形成的原因以及植物体内有机物运输的过程进行分析解答。

【分析】结合绿色植物的光合作用的原理及筛管的结构功能。

【详解】绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用，绿色植物通过光合作用释放氧气，不断消耗大气中的二氧化碳，维持了生物圈中碳氧的相对平衡。

成熟的桃子有甜味，是因为肉中含有大量的糖分，这些糖分是光合作用的，因此绿色植物进行光合作用只在含有叶绿体的部位进行，叶片由表皮、叶肉和叶脉组成，叶肉细胞中含有大量的叶绿体，是进行光合作用的主要部位，通过光合作用产生的有机物又转运到桃子中储存起来。

而有机物的运输靠茎的结构中的筛管，筛管是植物韧皮部（树皮内侧）内输导有机养料的管道。

由许多管状活细胞上下连接而成。

相邻两细胞的横壁上有许多小孔，称为“筛孔”。

由桃子的叶片进行光合作用制造后，由筛管向下运输到其它部位。

因此由桃子的叶片进行光合作用制造后，通过筛管运输来的。

故选：D。

2．绿叶在光下制造淀粉的实验里，叶片用碘酒处理后，没有遮光的部分变成了蓝色，这说明了叶片的这一部分生成了（▲）A.蛋白质B.脂肪C.葡萄糖D.淀粉【答案】D【解析】本题考查绿叶在光下制造有机物（主要是淀粉）光合作用的条件是光，产物是淀粉。

【分析】本题考查绿叶在光下制造有机物，淀粉遇碘液变蓝是淀粉的特性．考生要熟知这一特性。

【详解】淀粉遇碘液变蓝是淀粉的特性，蛋白质、脂肪、葡萄糖遇碘液没有这个特性．绿叶在光下制造淀粉的实验里，叶片用碘酒处理后，没有遮光的部分变成了蓝色，这说明了叶片的这一部分生成了淀粉，故选：D。

第三章光合作用2ppt课件

合
光
磷酸化作用，就是离体叶绿体在光下将ADP和Pi合成为
ATP的过程
叶绿体
ADP+Pi
ATP+H2O
C）从能量代谢角度看，光合作用过程是植物将光能转变为化学能的过程。依此可将光合过
程分为3大步骤：
1）原初反应：光能的吸收、传递和转换为电能； 2）电子传递和光合磷酸化：电能转变为活跃的化
学
3）碳同化：活跃的化学能再转变为稳定的化学能。
等步骤。 B）经原初反应，完成对光能的吸收、传递，并将之转化为电能。 C）电子传递和光合磷酸化通过两个光系统的一系列光化学反应，把水光解成质子(H+)和电子，同时放出氧，质子H+与细胞中NADP+ 结合形成NADPH；同时，在电子传递过程中，其携带的能量使细胞中的ADP与无机磷酸结合形成ATP。 D）有了ATP和NADPH，叶绿体便可在暗反应中同化二氧化碳，形
四、光合磷酸化
1光合磷酸化：指叶绿体在光合电子传递的同时,使ADP和Pi形成ATP的过程称为光合磷酸化。光合磷酸化是与光合电子传递是偶联在一起的。
2 光合磷酸化的类型：非环式、环式和假环式。在光合作用中与环式电子传递偶联在一起的磷酸化称为非环式光合磷酸化；与环式电子传递偶联在一起的，称为环式光合磷酸化，与假环式电子传递偶联在一起的，称为假环式光合磷酸化。
颗粒较大，直径17.5nm，分布在类囊体膜的垛叠部分；特
征为水的光解和放氧；其中心色素分子P680。
光
P680
将水分解水中的e PSⅠ
二、光合电子传递体与其功能
电子传递体：PSⅡ、PQ、细胞色素b6f复合体、PSⅠ和PC
• a. PSⅡ：颗粒较大，直径17.5nm，在类囊体膜内侧，多存在于基粒片层垛叠区，由反应中心色素P680、捕光复合体（LHCⅡ）和放氧复合体(OEC) 亚基组成，特征为水的光解和放氧。

第三章光合作用(2-1)

图3－6 光合作用单位图解表示天线色素分子捕获的一个光量子传递到反应中心色素分子,在那里进行光化学反应,发生电荷分离。D为电子供体, A为电子受体。
去镁叶绿素
去镁叶绿素
副叶绿素
副叶绿素
胡萝卜素
配对叶绿素
光系统‖的反应中心
2.光化学反应
光化学反应实际就是由光引起的反应中心色素分子与原初电子受体间的氧化还原反应： P·A ────→ P*·A ────→ P+· A 扩展的原初反应过程： D·(P＋·A－)·A1 ──→ D＋·(P·A)·A1－供电子给P＋的还原剂叫做次级电子供体(D)；从A－接受电子的氧化剂叫做次级电子受体(A1)。
2.电子传递(electron transport)
光合电子传递是由两个光系统串联进行。连接着两个光反应之间的电子传递,是由几种排列紧密的电子传递体完成的。
各种电子传递体具有不同的氧化还原电位，负值越大代表还原势越强，正值越大代表氧化势越强。各种电子传递体按氧化还原电位高低排列,组成“Z”形电子传递链，电子定向转移。光合链
光合电子传递的 Z 方案
水的光解与放氧
PSII光化学反应 Cytb6/f复合体的电子传递 PSI光化学反应电子传递末端 NADPH的形成
光合电子传递的“Z”方案
从图中可以看出:
①电子传递主要由光合膜上的PSⅡ、Cytb6/f、PSⅠ三个复合体串联组成, 各电子传递体按电位高低排列;
PSⅠ和PSⅡ的光化学反应
PSⅠ的原初电子受体是叶绿素分子(A0)，PSⅡ的原初电子受体是去镁叶绿素分子(Pheo)，它们的次级电子受体分别是铁硫中心和醌分子(表4-2)。 PSⅠ的原初反应： P700·A0 hυ P700*·Ａ0 P700＋·A0－ (17)

第三章光合作用

（2）聚光色素，又称天线色素，只起吸收光能，并把吸收的光能传递到反应中心色素。即除中心色素以外的色素分子，包括绝大部分叶绿素a和全部的叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素等。
光
聚光
色素
系统光合
作
用
单
D
P
A
位
e
作用中心
NADP+
H 2O
NADPH+H+
光能的吸收与传递
光能的转换：
D•P•A
D • P* • A
响很大。
3.矿质元素：氮和镁是叶绿素的组成成分，铁、铜、锰、锌是叶绿素合成过程中酶促反应的辅因子。缺乏这些元素植物出现缺绿症 ,尤以氮素的影响最大。
4.水分：植物缺水会抑制叶绿素的生物合成，且与蛋白质合成受阻有关。
5.氧气：缺氧会影响叶绿素的合成；
此外，叶绿素的形成还受遗传因素的控制。
第三节光合作用的机理
原初反应
光
反应电子传递和
光合磷酸化
光能的吸收、传递与转换
（光能转换成电能）
基粒片层上
（电能活跃的化学能）
暗反碳素同化应
（活跃的化学能
稳定的化学能）基质中
一、原初反应(primary reaction)：
光能的吸收、传递、转换（光能转换成电能）
原初反应
叶绿体色素的结构
叶绿素
类胡萝卜素
类胡萝卜素不溶于水而溶于有机溶剂。是一类由八个异戊二烯单位组成的40C不饱和烯烃。比较稳定。类胡萝卜素有两种类型：胡萝卜素和叶黄素胡萝卜素呈橙黄色，主要有α、β、γ三种异构体。有些真核藻类中还有ε－异构体。 β-胡萝卜素在动物体内水解后可转化为维生素A （Vitamin A），能预防和治疗动物的夜盲症。

第三章植物的光合作用_植物生理学

第三章植物的光合作用_植物生理学第三章：植物的光合作用植物的光合作用是植物生理学中一个非常重要的过程，通过光合作用，植物能够将光能转化为化学能，并且产生出氧气和有机物质，为植物自身生长和发育提供能量和养分，也间接地为其他生物提供能源。

植物的光合作用是在叶绿体中进行的。

叶绿体是植物细胞中的一种细胞器，它含有叶绿素，可以吸收太阳光中的能量。

光合作用主要包括光能的吸收、光能的转换和产物的合成三个过程。

首先，光能的吸收过程。

植物的叶绿体中含有多种不同类型的叶绿素，它们能够吸收不同波长的光。

叶绿素中的色素分子吸收光子后激发，成为激发态叶绿素。

不同的叶绿素吸收不同波长的光，其中最主要的是吸收红光和蓝光的叶绿素a，然后是辅助叶绿素如叶绿素b和叶黄素等。

叶绿体中的叶绿素主要吸收短波长的光，因此植物呈现出绿色。

其次，光能的转换过程。

当叶绿素吸收光子之后，其中的电子被激发出来，并且通过一系列的电子传递过程，在两个光化学反应中最终形成高能态分子ATP和NADPH。

这两种高能物质是植物光合作用最重要的产物，它们为植物提供了能量和电子。

ATP是一种能量通货，它可以通过释放磷酸基团的能量来驱动其他细胞活动。

NADPH是一种电子载体，它可以将电子传递给碳固定反应中的酶，驱动二氧化碳的还原反应。

最后，产物合成过程。

产生的ATP和NADPH被用来驱动碳固定反应，也就是光合作用的第二阶段。

在这个阶段中，植物利用ATP和NADPH将二氧化碳还原成有机物质。

这个过程中最重要的酶是光合酶RuBisCO，它将二氧化碳与一种五碳糖RuBP反应生成六碳糖，然后分解成两个三碳糖PGA。

PGA在一系列酶催化作用下转化为三碳糖G3P，部分G3P能够通过其他途径转化为其他有机物质，但大部分会再次参与碳固定反应生成更多的RuBP。

总结起来，植物的光合作用是植物生理学中的一个重要过程，通过光合作用植物能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质并产生氧气。

2024年初一生物光合作用教案

2024年初一生物光合作用教案一、教学内容本节课选自人教版初一生物教材第三章第三节《光合作用》，内容包括：光合作用的定义、过程、意义以及影响光合作用的因素。

二、教学目标1. 理解光合作用的定义、过程和意义。

2. 掌握影响光合作用的因素，并能运用所学知识解释生活现象。

3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。

三、教学难点与重点难点：光合作用的过程及影响光合作用的因素。

重点：光合作用的定义、意义以及实验操作。

四、教具与学具准备教具：多媒体课件、实验器材（植物、光源、二氧化碳发生器等）。

学具：笔记本、笔、实验报告单。

五、教学过程1. 导入：通过展示植物生长的图片，引导学生思考：植物是如何生长的？光在这个过程中起到了什么作用？2. 新课导入：讲解光合作用的定义、过程和意义。

（1）定义：光合作用是植物在光的作用下，将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。

（2）过程：光反应、暗反应。

（3）意义：光合作用是生物圈中最重要的能量转换过程，是生态系统的基础。

3. 实践情景引入：进行光合作用实验。

（1）实验目的：验证光合作用的产物为氧气。

（2）实验步骤：①准备实验器材；②将植物放入实验装置；③观察氧气产生；④收集氧气。

（3）实验结果：植物在光的作用下产生氧气。

4. 例题讲解：分析影响光合作用的因素。

（1）光照强度：在一定范围内，光照强度越大，光合作用速率越快。

（2）二氧化碳浓度：在一定范围内，二氧化碳浓度越大，光合作用速率越快。

（3）温度：在一定范围内，温度越高，光合作用速率越快。

5. 随堂练习：分析生活中影响光合作用的现象。

六、板书设计1. 光合作用的定义、过程、意义。

2. 影响光合作用的因素。

七、作业设计（1）为什么在夏季，植物生长得更快？（2）为什么在温室中种植蔬菜，要增施二氧化碳？2. 答案：（1）夏季光照强度大、温度高，有利于光合作用的进行。

（2）增施二氧化碳可以提高温室内的二氧化碳浓度，从而提高光合作用速率。

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