叶绿体结构及功能ppt课件
线粒体和叶绿体的结构和功能
叶绿体
C3植物主要叶肉细胞 C4植物主要叶肉细胞， 维管束鞘细胞
椭球形或球形
与周围细胞质基质分开
内膜光滑，无光合作用 有关的酶
圆柱状，由囊状结构 堆叠而成,分布有与光 反应有关色素、酶 液态，含有暗反应有关 酶，少量DNA
(1)没有线粒体的活细胞：
原核细胞(如细菌) 哺乳动物成熟的红细胞 厌氧型真核细胞(蛔虫细胞)
CH3COCOOH＋6H2O 酶 6CO2＋[H]+少量ATP 24[H]＋6O2 酶 12H2O＋大量ATP
O2
功能： 线粒体是有氧呼吸的主要场所 (1)分解丙酮酸的细胞器 (2)消耗O2的细胞器 (3)生成H2O、CO2的细胞器 (4)产生大量ATP的细胞器 (5)DNA的次要载体 进行场所：线粒体
2H2O 光 4H＋＋4e＋O2源自NADP＋＋H＋＋2e 酶 NADPH CO2＋C3
酶
C4
ADP＋Pi＋E 酶 ATP
维管束鞘细胞
C4 CO2＋C5 酶 2C3 2C3NAD酶PH ATP (CH2O)＋C5
功能
叶绿体是进行光合作用的场所
(1)将CO2、H2O合成有机物的细胞器 (2)吸收CO2、释放O2的细胞器 (3)把光能转变成化学能储存在有机物
问题：
（1）叶绿体中合成ATP的能量来源是
，合成的ATP用于
，
释放的氧气的来源是
， CO2除来自大气外，还来光源能
于
。
（2）线粒体中合成ATP的CO能2量的来还源原是
，合成的AT水P用的于分解
，吸收的氧气除来自大气外，还来源
于
。
线粒体的呼吸作用
有机物的分解
生命活动
叶绿体形态、结构、分布及发生课件
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四.叶绿体的超微结构
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四.叶绿体的超微结构
• 双层膜 • 类囊体 • 叶绿体基质
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1. 叶绿体膜
• 外膜：厚6-8nm, 通透性大，含孔蛋白，相对分子质量达104的分子亦可 • 内膜：厚6-8nm, 通透性小，不含孔蛋白，仅允许O2、CO2、H2O分子自
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一.形态、分布及数目
•高等植物叶肉细胞含20-200个叶绿体 •稳定性：高等植物叶肉细胞内叶绿体体积和数目的稳定
•动态性：叶绿体定位（叶绿体在细胞内位置和分布受到的动态调控） 包括叶绿体的移动及移动后在新的最适位置上的“锚定”
躲避响应：叶绿体通过位移避开强光的行为
积聚响应：在光照较弱的情况下，叶绿体汇集到细胞的受光面的行为 动态连接（通过内外膜延伸形成管状突出——基质小管，实
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• 半自主性 起源
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1.叶绿体的半自主性
• 1962年，Ris和Plant在衣藻叶绿体中发现DNA状物质 • 叶绿体DNA（cpDNA)或称质体DNA（ptDNA） • 半自主性：线粒体和叶绿体的功能依赖数以千记的和基因编码的蛋白质
时，这两种细胞器还具有自身遗传物质,编码一小部分必需的RNA和蛋白
叶绿体形态、结构、分布及发生
2013级非师1班2组
李红艳 程鸿敏 陈昆鹏 陈杨 董哲旭 贺蒋勇 金超凡 刘 罗茜 谭新苗 肖开元 袁莉 曾俊岚 张雪
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一.形态、分布及数目
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光学显微镜下观察到的叶绿体
叶绿体形态、结构、分布及发生 PPT
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2013级非师1班2组 李红艳 程鸿敏 陈昆鹏 陈杨 董哲旭 贺蒋勇 金超凡 刘晨 罗茜 谭新苗 肖开元 袁莉 曾俊 岚 张雪
叶绿体形态、结构、分布及发生
一.形态、分布及数目
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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光学显微镜下观察到的叶绿体
绿色 凸透镜或铁饼状
分布在细胞质膜与液泡间薄层的细胞质中，呈平层排列
部位：生长中的幼叶内 前叶绿体：幼叶中的叶绿体，体积为成熟叶绿体的1/10-1/5，基质内置形成
少数基质类囊体，尚未或正在开始形成基粒类囊体。
分裂机制：分裂环（外环和内环）缢缩 叶绿体分裂装置：所有与叶绿体分裂相关的蛋白组成的分裂功能单位（未知）
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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2. 类囊体
定义：叶绿体内部由内膜衍生而来的封闭的扁平膜囊，主要成分是蛋白质和 脂类（60：40），不饱和脂肪酸含量高，膜流动性强
形成基粒与基质片层（或基质类囊体）
类囊体膜的主要蛋白有：光系统Ⅱ（PSⅡ），Cytb6f复合物，光系统Ⅰ （PSⅠ）及CF0-CF1ATP合酶复合物
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
光照强度对叶绿体分布及位置影响的示意图
二.叶绿体的分化与去分化
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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二.叶绿体的分化与去分化
在种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中的原质体相继分化叶绿体，这 种分化依赖于光照
分化表现：形态上，体积的增大，内膜系统的形成，叶绿素的累积 生化和分子生物学，叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的
叶绿体形态、结构、分布及发生
叶绿体形态、结构、分布及发生(课堂PPT)
基质小管的融合与分断有助于实现实时的物质或信息交换，还可能具备其他重要 生理功能
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CHUP1: chloroplast unusual positional 1, 一种微丝结合蛋白， 编码该蛋白的基因突 变后叶绿体呈现定位 异常
高等植物叶肉细胞含20-200个叶绿体 稳定性：高等植物叶肉细胞内叶绿体体积和数目的稳定 动态性：叶绿体定位（叶绿体在细胞内位置和分布受到的动态调控） 包括叶绿体的移动及移动后在新的最适位置上的“锚定” 躲避响应：叶绿体通过位移避开强光的行为 积聚响应：在光照较弱的情况下，叶绿体汇集到细胞的受光面的行为
光照强度对叶绿体分布及位置影响的示意图
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二.叶绿体的分化与去分化
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二.叶绿体的分化与去分化
在种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中的原质体相继分化叶绿体，这 种分化依赖于光照
分化表现：形态上，体积的增大，内膜系统的形成，叶绿素的累积 生化和分子生物学，叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的
合成、运输及定位
叶绿体内膜与类囊体之间的液态胶体物质
主要成分：可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质
如Rubisco,叶绿体DNA，核糖体， 核糖体，脂滴，植物铁蛋白和淀粉粒等 物质
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五. 叶绿体的半自主性及其起源
半自主性 起源
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1.叶绿体的半自主性
1962年，Ris和Plant在衣藻叶绿体中发现DNA状物质
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DAPI对细胞进行染色
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2. 叶绿体的起源
内共生起源学说认为（Mereschkowsky)：叶绿体来源于行光能自养的蓝细菌与宝箱 相当
叶绿体的结构与功能
叶绿体的结构与功能叶绿体是植物细胞中最重要的细胞器之一，它是光合作用的发生地，不仅可以合成有机物质，还可以释放氧气。
叶绿体具有特殊的结构和功能，下面将详细介绍叶绿体的结构与功能。
叶绿体的结构包括外膜、内膜、基质、类囊体等组成。
外膜是由两层脂质双层构成，外膜上还有许多通道蛋白，用于物质的进出。
内膜是由内膜蛋白和脂质组成，内膜上有许多气孔，可以调节物质的进出。
基质是内膜所包围的区域，其中含有许多酶和DNA分子。
类囊体是基质内的一个薄膜系统，在类囊体上存在复合体，该复合体由多种蛋白质和叶绿素分子组成，用于光合作用的发生。
叶绿体的功能主要有两个方面：光合作用和物质转化。
光合作用是叶绿体的最主要功能之一、在光合作用中，叶绿体能够将太阳能转化为化学能，并利用光能将二氧化碳和水合成有机物质和氧气。
这个过程主要发生在类囊体的复合体中，其中叶绿素分子可以吸收太阳能，并激发电子从低能级到高能级。
经过一系列反应，光合作用最终会产生ATP（三磷酸腺苷）和NADPH（辅酶NADP还原酶）这两种高能物质。
ATP和NADPH被用于驱动碳合成酶的工作，将二氧化碳转化为有机物质，在这个过程中，光合作用还会释放出氧气。
这样，叶绿体通过光合作用可以合成植物所需的有机物质，并提供氧气。
除了光合作用，叶绿体还具有物质转化的功能。
叶绿体内含有许多酶和蛋白质，能够进行多种生物化学反应，如脂肪酸合成、氨基酸代谢等。
这些反应能够将略微复杂的物质转化为植物所需要的物质，以满足生长发育的需要。
叶绿体还参与一氧化氮的合成，一氧化氮是一种重要的信号分子，能够调节多种植物生理过程。
首先，叶绿体具有高度折叠的内膜结构，增加了内膜的表面积。
这使得叶绿体能够容纳更多的类囊体，并提供更多的叶绿素分子和光合作用所需的酶。
叶绿体内膜上的气孔能够调节物质的进出，确保光合物质在内膜和外膜之间的有效传递。
其次，叶绿体内含有丰富的酶和蛋白质，这些酶可以催化光合作用和物质转化所需的反应，提高反应的速率和效率。
叶绿体的结构与功能
叶绿体的结构与功能叶绿体（chloroplast）是植物细胞及一些原生生物细胞中的一种细胞器，也是光合作用的主要场所。
它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，并且释放出氧气。
叶绿体在植物的生长和发育中起着至关重要的作用。
本文将探讨叶绿体的结构与功能。
1. 叶绿体的结构叶绿体是细胞中较为复杂的细胞器之一，其结构非常精致。
叶绿体由外膜、内膜、基质和叶绿体内腔组成。
外膜是叶绿体最外层的膜，由两层磷脂双层构成。
它与细胞质中的内膜相平行，并形成了一个叶绿体周围的空间。
内膜呈现较为复杂的结构，其中含有许多叫做嵴的突起。
嵴上附着着色体（chromosome），这些着色体内含有叶绿体DNA和叶绿体基因。
内膜上还分布有多种质体小体（plastid body），这些小体在植物体内衔接了叶绿体、细胞质液体室和内质网之间的通路。
基质是叶绿体内的液体区域，包含了一系列的酶和其他分子结构。
基质中包含的酶参与了光合作用的不同阶段，是光合作用的关键部分。
此外，基质还包含了葡萄糖、蛋白质以及其他细胞器中不需要的物质。
叶绿体内腔是靠近内膜的区域，与基质相连接。
它含有一系列用于光合作用以及其他生物化学反应的酶。
在叶绿体内腔中，光合作用的不同阶段会产生氧气和养分。
2. 叶绿体的功能叶绿体是植物的主要光合作用器官，主要包括光反应和暗反应。
光反应发生在叶绿体内膜的嵴上。
当太阳光照射到叶绿体时，光能被叶绿体中的色素吸收。
其中最重要的色素是叶绿素，它们能够捕获光能并将其转化为电子能。
通过一系列的电子传递过程，光能最终存储为细胞中的ATP（三磷酸腺苷）和NADPH（辅酶NADP+磷酸腺苷二核苷酸还原形式）。
这些能量和还原电子接下来将用于暗反应。
暗反应发生在叶绿体基质中。
基质中的酶利用光反应产生的ATP和NADPH来将二氧化碳（CO2）转化为葡萄糖。
这个过程称为光合作用的碳固定。
通过一系列的化学反应，光合作用最终产生了植物所需的有机物质，包括葡萄糖、氨基酸和脂肪酸等。
《叶绿体的结构》课件
色素
01
02
03
叶绿素a
主要吸收红光和蓝光，是 植物进行光合作用的主要 色素。
叶绿素b
辅助叶绿素a吸收光能， 同时保护叶绿素a免受光 破坏。
类胡萝卜素
吸收蓝光和紫光，有助于 植物适应不同光照条件。
蛋白质
叶绿体蛋白
是叶绿体内重要的功能蛋白，参与光 合作用的各个阶段，如光能捕获、电 子传递和二氧化碳固定等。
02
叶绿体的结构
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
外膜
总结词
叶绿体的外膜是叶绿体的最外层结构 ，由双层膜组成，膜上分布着孔道和 酶，具有通透性。
详细描述
外膜的主要功能是保护叶绿体内部结 构不受外界环境的影响，同时允许营 养物质和代谢产物的进出。外膜上还 附有许多酶，这些酶参与叶绿体内部 的代谢反应。
基粒
总结词
基粒是叶绿体内的一种重要结构，由许 多类囊体垛叠而成，是光合作用暗反应 的场所。
VS
详细描述
基粒是由许多类囊体组成的立体结构，类 囊体之间通过膜片层相连。在基粒中，二 氧化碳被固定成为三碳化合物，并进一步 被还原成糖类等有机物。
03
叶绿体的组成成分
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
叶绿体的合成对于植物的光合作用具有重 要意义，能够将光能转化为化学能，合成 有机物。
叶绿体的降解
降解过程
叶绿体在衰老或环境恶化时，会逐渐失去其结构和功能，最终被细胞 内的溶酶体分解消化。
降解产物
叶绿体被降解后，会释放出内部的色素和蛋白质，这些物质可以被细 胞重新利用。
降解意义
叶绿体的降解对于维持细胞内的平衡和更新具有重要意义，同时也有 助于植物对环境的适应和生存。
物质的能量转换2叶绿体(共67张PPT)
、光合磷酸化。 在红藻和蓝细菌中还有藻胆素。
分布：均匀分布在胞质中，或聚集在核周围或沿壁分布，光照影响分布。
1、光吸收
• 指叶绿素分子被光激发至引起第一个光化学反应 的过程，包括光能吸收、传递和转换。是光反应 最初始的反应，又称原初反应(primary reaction)
• NADP+是最后的电子受体，接受两个电子 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
膜蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌(PQ)、质体蓝素(PC)、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ复合物等。 铁氧还蛋白也是通过Fe3+与Fe2+循环传递电子
被还原
• 同线粒体一样，光合作用中的电子载体也 组成复合体
单层膜围成的扁平囊，沿叶绿体长轴平行排列。 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。 四、叶绿体主要功能: 光合作用 已知由ctDNA编码的RNA和多肽有：叶绿体核糖体中4种rRNA(20S、16S、4. 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
• 可分为3个主要步骤: 光能吸收、电子传递 类囊体膜中的电子传递及非循环光合磷酸化
一、叶绿体与质体
• 叶绿体是质体的一种，与其它质体不同 ，叶绿体是唯一含类囊体膜结构的质体 。
• 质体还包括：白色体、有色体、蛋白质 体、油质体、淀粉质体，均由前质体分 化发育而来。
二、叶绿体的形态与数量
• 1.形态：高等植物：呈双凸透镜形。藻：网 状、带状和星形等，可达100um
• 2.数量：因种、细胞类型、生态、生理状态 不同。高等植物叶肉细胞含50～200个，占 细胞质的40%。
叶绿体与线粒体功能(共10张PPT)
线粒体的主要功能是进行氧化磷酸化。氧化磷 酸化是在内膜上进行的一个形成ATP的过程。 它是在电子从NADH或FADH2经过电子传递链 传递给氧的过程中发生的。每一个NADH被氧 化产生3个ATP分子，而每一个FADH2被氧化 产生2个ATP分子，电子最终被O2接受而生成 H2O。
氧电化子磷 在酸电化子是传在递内链膜传上递进过行程的中一所个释形放成的能AT量P的转过换程成。了跨越内膜的H＋浓度的势能，这种势能驱动氧化磷酸化和光合磷酸化反应，合成ATP。
分为3大步骤：1、原初反应；2、电子传递和 线粒体和的叶主绿要体功的能化是学进成行分氧主化要磷是酸蛋化白。质和脂质。
叶线绿粒体于和线叶粒绿体的结化构学比成较分主要是蛋白质和脂质。 线他粒们体 的的形主状要、功大能小是、进数行目氧和化分磷布酸常化因。细胞种类、生理功能及生理状况不同而有较大差别。
第4页，共10页。
叶绿体和线粒体的组成
其过程可分为3大步骤：1、原初反应； 其过程可分为3大步骤：1、原初反应；
线粒体和叶绿体的化学成分主要是蛋白质和脂 电子在电子传递链传递过程中所释放的能量转换成了跨越内膜的H＋浓度的势能，这种势能驱动氧化磷酸化和光合磷酸化反应，合成ATP。
线粒体的主要功能是进行氧化磷酸化。
第9页，共10页。
谢谢
第10页，共10页。
光合磷酸化；3、碳同化。前两步属于光反应， 线前粒两体 步和属叶于绿光体反的应化，学后成一分步主属要于是暗蛋反白应质。和脂质。
线粒体和叶绿体的化学成分主要是蛋白质和脂质。
后一步属于暗反应。 线粒体和的叶主绿要体功是能细是胞进内行较氧大化的磷细酸胞化器。，在光学显微镜下即可看见。
其线过粒程 体可和分叶为绿体3大是步细骤胞：内1较、大原的初细反胞应器；，在光学显微镜下即可看见。 每在一他个 们N的A基D质H被中氧含化有产许生多3酶个、AT核P糖分体子、，D而N每A、一R个NFAA及DH无2机被离氧子化等产。生2个ATP分子，电子最终被O2接受而生成H2O。 线2、粒电体子广传泛递存和在光于合各磷类酸真化核；细胞中，而叶绿体仅存在于职务细胞中。 叶其绿过体 程的可主分要为功3大能步是骤进：行1光、合原作初用反。应； 线叶粒绿体和于叶线绿粒体的化结学构成比分较主要是蛋白质和脂质。 电子在电子传递链传递过程中所释放的能量转换成了跨越内膜的H＋浓度的势能，这种势能驱动氧化磷酸化和光合磷酸化反应，合成ATP。
叶绿体的结构与功能
叶绿体的结构与功能每当我们仰望葱绿的树冠，似乎就会想起叶绿体这个神秘的器官。
叶绿体是负责进行光合作用的细胞器，是植物细胞中最为显著的存在之一。
那么，叶绿体的结构和功能是什么呢？一、叶绿体的结构叶绿体是一个类似于卵形的细胞器，大小一般在2-6μm之间。
它是由两层膜组成的，内部含有一种绿色的色素——叶绿素，这种绿色的色素能够吸收阳光中的光能，并将光能转化为化学能，最终产生ATP。
叶绿体内部有一系列的叶绿体络合体，这些络合体才是真正执行光合作用的基本单位。
叶绿体络合体由两种类型的膜蛋白组成，分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。
它们都有自己的化学反应循环，光系统Ⅰ以及光系统Ⅱ能够捕获太阳能并将其转化。
二、叶绿体的功能1. 光合作用叶绿体的最主要的功能就是光合作用。
当阳光照射到叶绿体的叶绿素上时，它们会吸收光子并将其转化为能量，最终将其转化为ATP和NADPH。
同时，它通过这些能量将二氧化碳转化为有机物，如葡萄糖等，使植物得以生长和繁殖。
2. 合成色素叶绿体内的色素不仅仅是叶绿素，还包括类胡萝卜素、黄酮类色素等物质。
这些有色物质有助于吸收不同波长的光谱，从而提高植物的能量效率，促进植物的正常生长发育。
3. 聚合酶合成叶绿体也含有一些基因，这些基因编码了一些聚合酶和蛋白质，从而可以在叶绿体内制造一些必要的蛋白质。
这样就保证了叶绿体可以完成光合作用等生命活动所需的各种物质的合成。
4. 能量转移叶绿体内的叶绿体络合体不仅直接将光能转化为ATP，还参与了一系列的能量转移过程。
这样就能够使得能量得以迅速传递，让植物的生长发育更加顺畅。
总之，叶绿体是植物生存所必不可少的细胞器之一，它通过光合作用产生能量，生产有机物质，促进了植物的正常生长发育。
在日常生活中我们常常看到各种植物，但是它们背后的这个神秘的器官却往往被忽略了，不妨更加关注一下我们周围的世界吧！。
最新叶绿体的结构和成分PPT课件
H3 CCH 3 CH 3
CH 3
CH 3
β-胡萝卜 C素 H 3
H3 C CH 3 H3 CCH 3
H3 CCH 3 CH 3 HO CH 3
CH 3 叶黄素CH 3
H3 C
OH
CH 3 H3 CCH 3
• 1. 8个异戊二烯单位形成的四萜 2. 两头对称排列紫罗兰酮环 3. 不饱和C、H结构，疏水、亲脂
类胡萝卜素类 (carotenoid)
藻胆素
(Phycocobilins)
叶绿素类a 叶绿素类b 胡萝卜素(carotene) 叶黄素(xanthophyll)
(蓝绿色) (黄绿色) (橙黄色) (黄 色)
据作用分类
聚光色素(天线色素) 作用中心色素
（二）光合色素分布
chlorophyll
所有的叶绿素和类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中
(3)Mineral nutritions 缺N、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu时 出现缺绿病。
(4)O2 缺O2时引起Mg2+原卟啉Ⅸ及(或)Mg2+原卟啉甲酯 积累，而不能合成叶绿素。
(5)、H2O 缺水时，Chl形成受阻，易受破坏。
• 叶绿素分解：在Chl酶的作用下变为叶绿素酸 酯，再成为去Mg叶绿素酸酯，再逐步氧化分 解。
三、光合色素的光学特性
连续光谱与吸收光谱（absorption spectrum）
连
光
续 光
谱
吸
光
收
光
谱
• Absorption spectrum
• Chl:
• 强吸收区: • 640-700nm(红) & 400-
500nm(蓝紫); • 不吸收区: • 500-600nm (呈绿） • 在红光区Chla 的吸收峰波
叶绿体结构和功能
叶绿体结构和功能哎呀，写这个主题，我得想想怎么让叶绿体听起来不那么枯燥，毕竟它不是那种能让人兴奋的话题，对吧？叶绿体，听起来就像是生物课本里的老古董，但其实，它们可是植物世界里的超级英雄呢！首先，我们得聊聊叶绿体长啥样。
想象一下，你手里拿着一个绿色的小球，上面布满了小小的斑点，那就是叶绿体的简化版。
它们在植物细胞里，就像是一个个微型的绿色工厂。
这些工厂的主要任务就是制造食物，而且它们是自给自足的，不需要外卖。
现在，让我们来聊聊叶绿体的内部结构。
想象一下，你走进了一家工厂，里面有很多流水线，每个流水线都在忙碌地工作。
叶绿体内部也有类似的流水线，它们叫做类囊体。
这些类囊体就像是叶绿体的生产线，它们负责捕捉阳光，然后通过一系列复杂的化学反应，把光能转换成化学能，最后变成了植物的“食物”——葡萄糖。
说到光合作用，这可是叶绿体的拿手好戏。
想象一下，你在阳光下晒着，感觉暖洋洋的。
叶绿体也喜欢阳光，它们用一种叫做叶绿素的色素来捕捉阳光。
叶绿素就像是叶绿体的墨镜，帮助它们在强烈的阳光下工作。
但是，光合作用并不是一帆风顺的。
有时候，阳光太强了，叶绿体也会“晒伤”。
这时候，它们就会启动一种叫做“非光化学淬灭”的保护机制，就像是给工厂装上了遮阳棚，保护生产线不受损害。
现在，让我们回到叶绿体的“食物”——葡萄糖。
这些葡萄糖不仅是植物自己的食物，还是它们生长和繁殖的能量来源。
而且，它们还会被用来构建植物的细胞壁，就像是给植物盖房子一样。
最后，我们得说说叶绿体的生命周期。
它们不是永生的，也会老去。
当叶绿体不再工作时，它们会被细胞分解，就像是工厂被拆除，材料被回收利用。
所以，你看，叶绿体虽然听起来很科学，但其实它们的故事挺有趣的。
它们就像是植物世界里的小工匠，每天都在默默地工作，为我们的地球制造氧气和食物。
下次你看到一片绿叶，不妨想想，那些小小的叶绿体正在里面忙活着呢！。
叶绿体的结构和成分
Chloroplast: structure and function
外被膜—permeability 被膜 (envelop) 内 被 膜 — selective permeability (H2O,O2,CO2— Free; Pi, TP, aa--Transporters) 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 photosynthetic membrane） 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
弱光
强光
Chloroplasts assembled perpendicular to light direction under low light intensity
Chloroplasts assembled parallel to light direction under high light intensity
• 该方式的能量用于光合作用
• 激发态分子自发地衰减回到基 态所发出的光为荧光； • Chl发出的荧光为暗红色： Chl*能量的一小部分消耗于分 子内部振动上，辐射出的光能 弱于红光的能量，故其荧光的 波长略大于红光的波长(>10nm), 呈暗红色。
四、叶绿素的形成 Chl biosynthesis
磷光现象:
当荧光出现后，立即中断光源，色素分子仍能持续短时 间的“余辉”，这种现象，叫磷光现象，发出的光叫磷 光,磷光的寿命为10-2～103秒，强度仅为荧光的1%。
• 光能的吸收和释放 光兼具波和粒子的双重性质： 1. C=λγ (C: 光速 3×108 m/s) 2. E= hγ= hC/λ (h: 普朗克常数，6.626×10-34 Js) 光子的能量与频率成正比，与波长成反比
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结构功能
类囊体（单层膜围成的扁平小囊） 片层由周围闭合的两层膜组成，呈扁囊状，称为类囊
体。膜上含有光合色素和电子传递链组分，又称光合 膜。 许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒，组成基 粒的类囊体，叫做基粒类囊体。 贯穿在两个或两个以上基粒之间的没有发生垛叠的类 囊体称为基质类囊体，它们形成了内膜系统的基质片 层（stroma lamella）。
叶绿体结构及功能
1
2
外膜 内膜
基质 基粒 基质类囊体
叶绿体
类囊体
3
结构功能
外被（双层膜） 外膜的渗透性大，许多细胞质中的营养分
子可自由进入膜间隙。 内 P和i、膜双H对羧2O通酸、过氨磷物 基酸质 酸甘的 可油选 以酸择 透、性 过丙很 内糖强 膜磷，，酸CA，OD2P双、、羧OA2T酸、P
已糖磷酸，葡萄糖及果糖等透过内膜较慢。 蔗糖、C5糖双磷酸酯，C糖磷酸酯， NADP+及焦磷酸不能透过内膜，需要特殊 的转运体(translator)才能通过内膜
4
结构功能
基质(内膜与类囊体之间的空间内充满流动状态基质) 主要成分包括： 酶、叶绿体DNA、蛋白质合成体系（半自主性细胞
器）：如，ctDNA（叶绿体DNA）、各类RNA、核糖 体等以及一些颗粒成分：如淀粉粒、质体小球和植物铁 蛋白等。
6光合Leabharlann 用 光合作用的实质是把CO2和H2O转变为有机物（物质 变化）和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成 有机物中的稳定的化学能（能量变化）。
CO2+H2O(叶绿体、酶、光照）=O2+（C6H10O5)n
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类囊体
光合作用
基质
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9
10