高中生物学PPT

目录
1.基本介绍 2.作用机制 3.作用解析 4.作用植物 5.发现历程 6.实际应用
基本介绍
光合作用，(Photosynthesis)，是
绿色植物、和某些细菌利用叶绿 素，在可见光的照射下，将二氧 化碳和水转化为有机物（主要是 淀粉），并释放出氧气的生化过 程。
作用机制

卡尔文在实验中发现，标记有C14的CO2 很快就能转变成有机物。在几秒钟之内， 层析纸上就出现放射性的斑点，经与一直 化学物比较，斑点中的化学成份是三磷酸 甘油酸（3-phosphoglycerate，PGA）， 是糖酵解的中间体。


这第一个被提取到的产物是一个三碳分子， 所 以将这种CO2固定途径称为C3途径，将通过这 种途径固定CO2的植物称为C3植物。后来研究 还发现，CO2固定的C3途径是一个循环过程， 人们称之为C3循环。这一循环又称卡尔文循环。 C3类植物，如米和麦，二氧化碳经气孔进入叶 片后，直接进入叶肉进行卡尔文循环。而C3植 物的维管束鞘细胞很小，不含或含很少叶绿体， 卡尔文循环不在这里发生。
卡尔文循环图示
光合作用全过程图示

珙桐
银杏
请大家欣赏一段视屏

谢谢大家！
叶绿素a,b和细菌叶绿素都由一个与镁
络合的卟啉环和一个长链醇组成，它 们之间仅有很小的差别。类胡萝卜素 是由异戊烯单元组成的四萜，藻胆素 是一类色素蛋白，其生色团是由吡咯 环组成的链，不含金属，而类色素都 具有较多的共轭双键。

全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包 埋在类囊体膜中，与蛋白质以非共价键结 合，一条肽链上可以结合若干色素分子， 各色素分子间的距离和取向固定，有利于 能量传递。类胡萝卜素与叶黄素能对叶绿 素a,b起一定的保护作用。几类色素的吸收 光谱不同，叶绿素a,b吸收红，橙，蓝，紫 光，类胡萝卜素吸收蓝紫光，吸收率最低 的为绿光。
作用植物
C3植物——二战之后，美国加州大学
伯利克分校的马尔文· 卡尔文与他的同 事们研究一种名叫Chlorella的藻，以 确定植物在光合作用中如何固定CO2。 此时C14示踪技术和双向纸层析法技 术都已经成熟，卡尔文正好在实验中 用上此两种技术 。

ห้องสมุดไป่ตู้
他们将培养出来的藻放置在含有未标记 CO2的密闭容器中，然后将C14标记的 CO2注入容器，培养相当短的时间之后， 将藻浸入热的乙醇中杀死细胞，使细胞中 的酶变性而失效。接着他们提取到溶液里 的分子。然后将提取物应用双向纸层析法 分离各种化合物，再通过放射自显影分析 放射性上面的斑点，并与已知化学成份进 行比较。

植物与动物不同，它们没有消化系统，因 此它们必须依靠其他的方式来进行对营养 的摄取，植物就是所谓的自养生物的一种。 对于绿色植物来说，在阳光充足的白天， 它们利用太阳光能来进行光合作用，以获 得生长发育必需的养分。
作用解析
类囊体中含两类色素：叶绿素和
橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿 素和类胡萝卜素的比例约为3:1， chla与chlb也约为3:1， 在许多藻 类中除叶绿素a,b外，还有叶绿素 c,d和藻胆素，如藻红素和藻蓝素； 在光合细菌中是细菌叶绿素等。

其叶肉细胞中，含有独特的酶，即磷酸烯 醇式丙酮酸碳羧化酶，使得二氧化碳先被 一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化， 形成四碳化合物草酰乙酸，这也是该暗反 应类型名称的由来。这草酰乙酸在转变为 苹果酸盐后，进入维管束鞘，就会分解释 放二氧化碳和一分子丙酮酸。二氧化碳进 入卡尔文循环，后同C3进程。而丙酮酸则 会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸，此过程 消耗ATP。

在这种环境中，植物若长时间开放气孔吸 收二氧化碳，会导致水分通过蒸腾作用过 快的流失。所以，植物只能短时间开放气 孔，二氧化碳的摄入量必然少。植物必须 利用这少量的二氧化碳进行光合作用，合 成自身生长所需的物质。
C4植物的特点
在C4植物叶片维管束的周围，有
维管束鞘围绕，这些维管束鞘细 胞含有叶绿体，但里面并无基粒 或发育不良。在这里，主要进行 卡尔文循环。
C4类植物

在20世纪60年代，澳大利亚科学家哈奇和 斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物， 除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环 外，CO2首先通过一条特别的途径被固定。 这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径 （Hatch-Slack途径），又称四碳二羧酸途 径。C4植物主要是那些生活在干旱热带地 区的植物。

而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通 过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内 向外移动到基质，势能降低，其间的势能 用于合成ATP，以供暗反应所用。而此时 势能已降低的氢离子则被氢载体NADP+带 走。一分子NADP+可携带两个氢离子， NADP +2e- +H+ =NADPH。还原性辅酶 二 DANPH则在暗反应里面充当还原剂的 作用。
叶绿素a、b的吸收峰过程：

叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作 用系统一和光合作用系统二，（光合作用 系统一比光合作用系统二要原始，但电子 传递先在光合系统二开始）在光照的情况 下，分别吸收680nm和700nm波长的光子 （以蓝紫光为主，伴有少量红色光），作 为能量，将从水分子光解过程中得到电子 不断传递，（能传递电子得仅有少数特殊 状态下的叶绿素a) 最后传递给 辅酶二 NADP+。