高中生物奥赛辅导光合作用PPT课件

叶绿素分子是一种可以被可见光激发的色素分子，在光子驱动 下发生的得失电子反应是光合作用过程中最基本的反应。
荧光现象： 叶绿素在透射光下呈绿色，反射光下呈红色
2.叶绿素的生物合成
（1）参与反应的酶类：
12种 胆色素原合成酶；
胆色素原脱氨基酶；
尿卟啉原Ⅲ合成酶； 尿卟啉原Ⅲ脱羧酶； 粪卟啉原氧化酶；
因素之一------光
叶绿素和类胡萝卜素均为脂溶性。
❖藻胆素类：
藻红素、藻蓝素（与蛋白质结合紧密，分布于藻类，水溶性 ） 藻红蛋白、藻蓝蛋白（藻胆蛋白）
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卟啉环上的共轭双键和中央镁原子容易被光激发而引起电子的 得失，这决定了叶绿素具有特殊的光化学性质。
chlb此处以- CHO代替-CH3
H3C
CH2 CH H
C
Ⅰ N
CH3
原卟啉氧化酶；
Mg-螯合酶； Mg-原卟啉甲酯转移酶； Mg-原卟啉甲酯环化酶； 乙烯基还原酶；
原叶绿素酸酯还原酶；
叶绿素合成酶
(2)叶绿素生物合成过程
A）起始物：-氨基酮戊酸 ； B）需光：原脱植基素a氧化而来。
3、影响叶绿素生物合成的因素
A）被膜：有外膜和内膜两层，内膜具选择透过性。 B）基质：为叶绿体膜以内的基础物质。主要是可溶性蛋 白质（酶），为CO2固定与转化场所。 C）基粒: 在淡黄色的基质中存在着许多浓绿色的颗粒， 称基粒（grana），圆饼状,由类囊体垛叠而成的。光能的 吸收、传递、转换场所。
D）类囊体:由自身闭合的双层薄片组成，呈压扁了的包 囊状。类囊体膜称为光合膜。
在电子显微镜下观察叶绿体的纵切面， 可以看到，高等植物的叶绿体都具有由许多 片层组成的片层系统，每个片层是由自身闭 合的双层薄片组成，呈压扁了的包囊状，称 为类囊体。每个基粒是由2个以上的类囊体 垛叠在一起，象一叠镍币一样（从上看下去 则呈小颗粒状），这些类囊体称为基粒类囊 体。有一些类囊体较大，贯穿在两个基粒之
间的基质之中，这些类囊体称为基质类囊体。
第一节 光合色素及其性质
（一）光合色素的种类、结构、功能、分布 ❖叶绿素类：
cchhllba((CC5555HH7720OO56NN44MMgg,，所黄有绿放色氧)生、物ch,包lc、括c蓝hl细d 菌,蓝绿色)、
❖类胡萝卜素类：
胡萝卜素(C40H56、橙黄色） 叶黄素(C40H56O2、黄 色）
2光合作用(photosynthesis)概念
绿色植物利用光能把CO２和水合成有机物，同时释放氧气的过程。 CO２+ H２O 光 绿色植物 (CH２O)＋O２ CO２+2H２O* 光 绿色植物(CH２O)+ O2*+ H２O
光合细菌 利用光能，以某些无机物或有机物作供氢体，
把CO２合成有机物的过程。
CO２+2H２S 光 光合硫细菌(CH２O)+2S+H２O
光合作用的通式：
CO２+2H２A 光 光养生物 (CH２O)+2A+H２O
H2A代表一种还原剂，可以是H２O、 H2S、有机 酸等。
第一节 叶绿体及光合色素
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。
1 叶绿体的结构
蓝紫光区 430 ~ 450nm
注 chlb在蓝紫光区的吸收带比chla宽、吸收峰高，更
利于吸收短波蓝紫光。故阴生植物比阳生植物chlb含量高。
（2）类胡萝卜素、叶黄素吸收光谱
最大吸收区域：蓝紫光区,基本不吸收黄光，从而呈现黄色。
（3） 藻胆素吸收光谱
藻蓝素吸收峰：橙红区 藻红素吸收峰：绿光区
➢植物体内不同光合色素对光波的选择吸收是植物在 长期进化中形成的对生态环境的适应，这使植物可利 用各种不同波长的光进行光合作用。
Ⅱ CH2-CH3 N
H-C
Mg
C-H
N
N
H3C Ⅲ
Ⅳ CH3
H
C
H
Ⅴ
CH2 HC
C=O
CH2 C-O-CH3
C=O O
共同特点：
O
C2OH39
1 叶绿素a的结构式
分子内具有许多共轭双键，能捕获光能，捕获光能能在分子间传递。 7
功能
❖ 叶绿素功能
（1）少数特殊chla具有将光能转为电能作用
（2）绝大部分chla和全部chlb、c、d具有收集并 传递光能的作用
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光合色素的吸收光谱
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辐射能量
不同波长的光子所持的能量
光
波长（nm） kJ/Einstein
紫外
<400
297
紫
400～425
289
蓝
425～490
259
绿
490～560
222
黄
560～580
209
橙
580～640
197
红
640～740
172
光子携带的能量和光的波长（nm）成反比
激发态： 光子照射到某些生物分子 电子跃迁到更高的能量水平
第三章 光合作用
教学目标
1. 掌握叶绿体结构及光合色素种类和性质； 2. 了解叶绿素的生物合成及其影响因子； 3. 初步弄清光合作用机理（重点和难点）； 4. 了解光呼吸的基本过程和主要生理功能； 5. 弄清光合作用的影响因素。
1 光合作用发现简史
◆1771年英国化学家J.Priestley发现植物可净化空气，他 实际上发现了植物放氧；
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（二）光合色素的光学性质
1、吸收光谱
吸收光谱----叶绿体色素吸收部分光质后，在光
谱上出现的暗带。
*地面上太阳光：300nm ~ 2600nm *可见光：390nm ~ 770nm（红橙黄绿青蓝紫） *用于光合作用光：400nm ~ 700nm
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（1）叶绿素吸收光谱
最大吸收区：红光区640 ~ 660nm（特有）
◆1779年荷兰人Jan Ingenhousz发现植物只有在光下才 净化空气,证明光的参与；
◆1782年瑞士科学家J.Sennebier发现CO2可以促进植物 在光下产生"纯净"空气；
◆1864年J.Sachs观察到光照下叶绿体中的淀粉粒增大， 证明光合中有有机物产生；
◆1941年Ruben等用H2O*证明氧气来源于水光解
类胡萝卜素功能
辅 助 色
（1）辅助吸收光能
素
(
（2）保护叶绿素免受光氧化破坏
集
❖ 藻胆素功能
光 色
辅助吸收光能
素
)
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正常叶片中的分布
A) 叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为3:1 B) chla与chlb的分子比例也约为3:1 C) 叶黄素与胡萝卜素约为2:1
阳生植物叶片的叶绿素a/b比值约为3∶1， 阴生植物的叶绿素a/b比值约为2.3∶1。