六年级科学上册 第一章 第3课 植物的光合作用2 新人教版
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叶醇)等物质及其合成和降解的酶类——脂、色素等代谢场所
➢ 基质是淀粉和脂类等物的贮藏库
C —— 淀粉粒与质体小球
❖ 将照光的叶片研磨成匀浆离心，沉淀在离心 管底部的白色颗粒就是淀粉粒。
❖ 质体小球又称脂质球或亲锇颗粒，在叶片衰 老时叶绿体中的膜系统会解体，此时叶绿体 中的质体小球也随之增多增大。
3.类囊体
04 植物的光合作用
1 光合作用及生理意义
本章内2 容光合色素
3 光合作用的机理 4 光呼吸 5 同化物的运输与分配 6 影响光合作用的因素 7 光合作用与作物生产
1 光合电子传递和
本章重点 光合磷酸化
2 C3途径、C4途径的异同 3 光合产物的形成、
运输及分配 4 光合作用与农业生产
4.1 光合作用及生理意义
叶绿体 棉叶栅栏细胞
叶绿体的 运动
1)随原生质环 流运动
2)随光照的方 向和强度而 运动。在弱 光下，叶绿 体以扁平的 一面向光； 在强光下， 叶绿体的扁 平面与光照 方向平行
叶绿体随光照的方向和强度而运动 侧视图
俯视图
4.2.2 光合色素的结构与化学性质
光合色素主要有三类：叶绿素、类胡萝卜素和藻
胆素。高等植物叶绿体中含有前两类，藻胆素仅存在于
藻类。
1. 叶绿素(chlorophyll, chl)
高等植物叶绿素主要有叶绿素a（蓝绿色）和叶
绿素b（黄绿色）两种
不溶水于，溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、
氯仿等。
通常用80%的丙酮或丙酮:乙醇:水(4.4:4.4:1)
的混合液来提取叶绿素。
卟琳环上的共轭双键和中央镁原子易被光
集,更有效地收集光能。
➢ 堆叠区 片层与片层互相接触 2.膜系统是酶排列的支架，膜的堆叠易
的部分，
构成代谢的连接带，使代谢高效进行。
➢ 非堆叠区 片层与片层非互相 类囊体片层堆叠成基粒是高等植物细胞
接触的部分。
特有的膜结构,有利于光合作用的进行。
叶绿体的分布
叶肉细胞中的叶 绿体较多分布在与空气 接触的质膜旁，在与非 绿色细胞(如表皮细胞 和维管束细胞)相邻处， 通常见不到叶绿体。这 样的分布有利于叶绿体 同外界进行气体交换
使大气中O2能维持在21%左右。
光合作用是生物界获得能量、食物和氧气的根本途径
光合作用是“地球上最重要的化学反应”
人类面临 四大问题
人口激增 食物不足 资源匮乏 环境恶化
依赖 光合生产
因此深入探讨光合作用的规律，揭示光合作用 的机理，使之更好地为人类服务，愈加显得重要和 迫切。
4.2 光合色素
➢内膜 磷脂和蛋白的比值是0.8（w/w）密度大(1.13g/ml),选择透性膜。CO2、 O2、H2O可自由通过；Pi、磷酸丙糖、双羧酸、甘氨酸等需经膜上的运转器 才能通过；蔗糖、C4、C7糖的二磷酸酯、NADP+、PPi等物质则不能通过。
2.基质及内含物
基质：被膜以内的基础物质。以水为主体，内含多种离子、低分子有机 物，以及多种可溶性蛋白质等。
60%是由陆生植物同化的，余下的40%是由浮游植物同化
的；
2.将光能转变成可贮存的化学能。绿色植物每年
同化碳所储藏的总能量约为全球能源消耗总量的10倍。
光合作用是一个巨型能量转换站。
3.维持大气O2和CO2的相对平衡- “环保天使” 。
绿色植物在吸收CO2的同时每年释放O2量约4.34× 1011吨，
水稻叶绿体
叶绿体的结构
小麦叶横切面
1.叶绿体被膜
➢ 由两层单位膜组成，两膜间距4～10nm。被 膜上无叶绿素，
➢ 主要功能是控制物质的进出，维持光合作用 的微环境。
膜对物质的透性受膜成分和结构的影响。膜
➢
中蛋白质含量高，物质透膜的受控程度大。
➢ 外膜 磷脂和蛋白的比值是3.0 (w/w)。密度 小(1.08 g/ml )，非选择性膜 。分子量小 于10000的物质如蔗糖、核酸、无机盐等能 wenku.baidu.com由通过。
光能，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放
氧气的过程。
光合作用本质上是一
个氧化还原反应：
H2O是电子供体(还原
剂)，被氧化到O2的水平；
CO2是电子受体(氧化
剂)，被还原到糖的水平；
氧化还原反应所需的
能量来自光能。
光合作用的意义：
1.将无机物转变成有机物。有机物 “绿色工厂”。
地球上的自养植物一年同化的碳素约为2×1011吨，其中
➢ 基质中能进行多种多样复杂的生化反应 ❖ 含有还原CO2 (Rubisco, 1,4-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)与合成淀粉的全部酶
系 ——碳同化场所 ❖ 含有氨基酸、蛋白质、DNA、RNA、还原亚硝酸盐和硫酸盐的酶类以及参与这些反
应的底物与产物 ——N代谢场所 ❖ 脂类(糖脂、磷脂、硫脂)、四吡咯(叶绿素类、细胞色素类)和萜类(类胡萝卜素、
激发而引起电子得失，可以电子传递的方式参与
能量的传递。
皂化反应：与碱反应生成叶绿素 盐、叶醇和甲醇
置换反应：镁可被氢、铜等置换
2. 类胡萝卜素(carotenoid)
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。较稳定。
类胡萝卜素有两种类型：
胡萝卜素(carotene)，橙黄色，主要有α、β、γ
4.2.1 叶绿体
叶绿体(chloroplast)是光合作用最重要的细胞器。它 分布在叶肉细胞的细胞质中。
叶绿体的形态
高等植物的叶 绿体大多呈扁平椭圆形， 每个细胞中叶绿体的大 小与数目依植物种类、 玉米叶绿体 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
自养生物吸收二氧化碳转变成有机物的过程
叫碳素同化作用(carbon assimilation)。
不能进行碳素同化作用的生物称之为异养
生物，如动物、某些微生物和极少数高等植物。
碳素同化作用三种类型：细菌光合作用、
绿色植物光合作用和化能合成作用。其中以绿色
植物光合作用最为广泛，与人类的关系也最密切。
光合作用(photosynthesis)是指绿色植物吸收
由单层膜围起的扁平小囊。
膜厚度4～7nm，囊腔空间为 10nm左右，片层伸展的方向 为叶绿体的长轴方向
类囊体分为二类：
基质类囊体 又称基质片层， 伸展在基质中彼此不重叠；
玉米
基粒类囊体 或称基粒片层， 类囊体片层堆叠的生理意义
可自身或与基质类囊体重叠， 组成基粒。
1.膜的堆叠意味着捕获光能机构高度密
➢ 基质是淀粉和脂类等物的贮藏库
C —— 淀粉粒与质体小球
❖ 将照光的叶片研磨成匀浆离心，沉淀在离心 管底部的白色颗粒就是淀粉粒。
❖ 质体小球又称脂质球或亲锇颗粒，在叶片衰 老时叶绿体中的膜系统会解体，此时叶绿体 中的质体小球也随之增多增大。
3.类囊体
04 植物的光合作用
1 光合作用及生理意义
本章内2 容光合色素
3 光合作用的机理 4 光呼吸 5 同化物的运输与分配 6 影响光合作用的因素 7 光合作用与作物生产
1 光合电子传递和
本章重点 光合磷酸化
2 C3途径、C4途径的异同 3 光合产物的形成、
运输及分配 4 光合作用与农业生产
4.1 光合作用及生理意义
叶绿体 棉叶栅栏细胞
叶绿体的 运动
1)随原生质环 流运动
2)随光照的方 向和强度而 运动。在弱 光下，叶绿 体以扁平的 一面向光； 在强光下， 叶绿体的扁 平面与光照 方向平行
叶绿体随光照的方向和强度而运动 侧视图
俯视图
4.2.2 光合色素的结构与化学性质
光合色素主要有三类：叶绿素、类胡萝卜素和藻
胆素。高等植物叶绿体中含有前两类，藻胆素仅存在于
藻类。
1. 叶绿素(chlorophyll, chl)
高等植物叶绿素主要有叶绿素a（蓝绿色）和叶
绿素b（黄绿色）两种
不溶水于，溶于有机溶剂，如乙醇、丙酮、乙醚、
氯仿等。
通常用80%的丙酮或丙酮:乙醇:水(4.4:4.4:1)
的混合液来提取叶绿素。
卟琳环上的共轭双键和中央镁原子易被光
集,更有效地收集光能。
➢ 堆叠区 片层与片层互相接触 2.膜系统是酶排列的支架，膜的堆叠易
的部分，
构成代谢的连接带，使代谢高效进行。
➢ 非堆叠区 片层与片层非互相 类囊体片层堆叠成基粒是高等植物细胞
接触的部分。
特有的膜结构,有利于光合作用的进行。
叶绿体的分布
叶肉细胞中的叶 绿体较多分布在与空气 接触的质膜旁，在与非 绿色细胞(如表皮细胞 和维管束细胞)相邻处， 通常见不到叶绿体。这 样的分布有利于叶绿体 同外界进行气体交换
使大气中O2能维持在21%左右。
光合作用是生物界获得能量、食物和氧气的根本途径
光合作用是“地球上最重要的化学反应”
人类面临 四大问题
人口激增 食物不足 资源匮乏 环境恶化
依赖 光合生产
因此深入探讨光合作用的规律，揭示光合作用 的机理，使之更好地为人类服务，愈加显得重要和 迫切。
4.2 光合色素
➢内膜 磷脂和蛋白的比值是0.8（w/w）密度大(1.13g/ml),选择透性膜。CO2、 O2、H2O可自由通过；Pi、磷酸丙糖、双羧酸、甘氨酸等需经膜上的运转器 才能通过；蔗糖、C4、C7糖的二磷酸酯、NADP+、PPi等物质则不能通过。
2.基质及内含物
基质：被膜以内的基础物质。以水为主体，内含多种离子、低分子有机 物，以及多种可溶性蛋白质等。
60%是由陆生植物同化的，余下的40%是由浮游植物同化
的；
2.将光能转变成可贮存的化学能。绿色植物每年
同化碳所储藏的总能量约为全球能源消耗总量的10倍。
光合作用是一个巨型能量转换站。
3.维持大气O2和CO2的相对平衡- “环保天使” 。
绿色植物在吸收CO2的同时每年释放O2量约4.34× 1011吨，
水稻叶绿体
叶绿体的结构
小麦叶横切面
1.叶绿体被膜
➢ 由两层单位膜组成，两膜间距4～10nm。被 膜上无叶绿素，
➢ 主要功能是控制物质的进出，维持光合作用 的微环境。
膜对物质的透性受膜成分和结构的影响。膜
➢
中蛋白质含量高，物质透膜的受控程度大。
➢ 外膜 磷脂和蛋白的比值是3.0 (w/w)。密度 小(1.08 g/ml )，非选择性膜 。分子量小 于10000的物质如蔗糖、核酸、无机盐等能 wenku.baidu.com由通过。
光能，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放
氧气的过程。
光合作用本质上是一
个氧化还原反应：
H2O是电子供体(还原
剂)，被氧化到O2的水平；
CO2是电子受体(氧化
剂)，被还原到糖的水平；
氧化还原反应所需的
能量来自光能。
光合作用的意义：
1.将无机物转变成有机物。有机物 “绿色工厂”。
地球上的自养植物一年同化的碳素约为2×1011吨，其中
➢ 基质中能进行多种多样复杂的生化反应 ❖ 含有还原CO2 (Rubisco, 1,4-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)与合成淀粉的全部酶
系 ——碳同化场所 ❖ 含有氨基酸、蛋白质、DNA、RNA、还原亚硝酸盐和硫酸盐的酶类以及参与这些反
应的底物与产物 ——N代谢场所 ❖ 脂类(糖脂、磷脂、硫脂)、四吡咯(叶绿素类、细胞色素类)和萜类(类胡萝卜素、
激发而引起电子得失，可以电子传递的方式参与
能量的传递。
皂化反应：与碱反应生成叶绿素 盐、叶醇和甲醇
置换反应：镁可被氢、铜等置换
2. 类胡萝卜素(carotenoid)
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。较稳定。
类胡萝卜素有两种类型：
胡萝卜素(carotene)，橙黄色，主要有α、β、γ
4.2.1 叶绿体
叶绿体(chloroplast)是光合作用最重要的细胞器。它 分布在叶肉细胞的细胞质中。
叶绿体的形态
高等植物的叶 绿体大多呈扁平椭圆形， 每个细胞中叶绿体的大 小与数目依植物种类、 玉米叶绿体 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
自养生物吸收二氧化碳转变成有机物的过程
叫碳素同化作用(carbon assimilation)。
不能进行碳素同化作用的生物称之为异养
生物，如动物、某些微生物和极少数高等植物。
碳素同化作用三种类型：细菌光合作用、
绿色植物光合作用和化能合成作用。其中以绿色
植物光合作用最为广泛，与人类的关系也最密切。
光合作用(photosynthesis)是指绿色植物吸收
由单层膜围起的扁平小囊。
膜厚度4～7nm，囊腔空间为 10nm左右，片层伸展的方向 为叶绿体的长轴方向
类囊体分为二类：
基质类囊体 又称基质片层， 伸展在基质中彼此不重叠；
玉米
基粒类囊体 或称基粒片层， 类囊体片层堆叠的生理意义
可自身或与基质类囊体重叠， 组成基粒。
1.膜的堆叠意味着捕获光能机构高度密