第三章光合作用

CO2 H2O
来自于空气 来自于土壤
C6H12O6 O2
第三章光合作用
第一节 光合作用的重要性
一、光合作用(photosynthesis)：
是指绿色植物吸收光能，同化CO2和H2O， 制造有机物并释放O2的过程。
光 6CO2+6H2O*光合细胞 (C6H12O6)n+O*2
基本公式
第三章光合作用
二、光合作用的重要性
他把两盆植物分别放 到两个 密闭的玻璃罩里。他发现植物能 够长 时间地活着，蜡烛没有熄灭， 小鼠活动正常。
植物可以在光下净化“坏了”的空气
第三章光合作用
光合作用
假设光合作用是一个物 质生产过程，那么：
1）原料、产品是什么？ 2）工厂、车间是什么？ 3）工人有哪些？ 4）生产流程是怎样？ 5）制约因素有哪些？
在光源和分光镜中间，就可以看到光谱中有些波长的光 被吸收了，在光谱上出现黑线或暗带，这种光谱
称吸收光谱。
第三章光合作用
2光合色素的吸收光谱
两个吸收峰430-450nm蓝紫光区 640-660nm红光区
叶绿素是绿 色？？
类胡萝卜素 是黄色？？
连续双峰 400-500nm
第三章光合作用
叶绿素吸光后光能的去向： 热能 光能散失：荧光、磷光 光能 化学能 （贮藏）
第三章 光合作用
第三章光合作用
生物
自养生物：利用无机
碳化合物作为营养，并 且将它合称为有机物， 这类植物称为自养植物。
包括植物和光合细菌。
异养生物：只能利用
现成的有机物作为营养， 这类植物成异养植物。
第三章光合作用
1771年，英国科学家普利斯 特利把一支点燃的蜡烛和一只小 白鼠分 别放到密闭的玻璃罩里， 蜡烛不久就熄灭 了，小白鼠很快 也死去了。
第三章光合作用
3 荧光现象和磷光现象
荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反 射光下呈红色这种现象称荧光现象。 胡萝卜素、 叶黄色和藻胆素都有荧光现象。 磷光现象：当叶绿素出现荧光后，立即中断光源， 溶液还能继续辐射出极微弱的红光（用精密仪器测 知）， 这种现象叫做磷光现象。
第三章光合作用
从第一单线态以红光的形式 回到基态所发出的光
成一个长的代谢传送带，使代谢顺利进行。
第三章光合作用
二、光合色素的化学特性
高等植物光合色素有2类：
（1）叶绿素：a、b （2）类胡萝卜素：胡萝卜素 和 叶黄素
第三章光合作用
1 叶绿素：
a.分类
Chla：分子式（C55H72O5N4Mg）蓝绿色，大部 分用于捕光，少部分用于转化光能
Chlb：分子式（ C55H70O6N4Mg）黄绿色，全 部用于捕光
• 基质类囊体：（基质片层）连接两个基粒的类囊体。 • 类囊体膜：光合作用的 能量转换是在类囊体膜上进
行，所以类囊体膜又叫光合膜。
第三章光合作用
基粒类囊体堆垛叠的生理意义： （1）膜的堆叠意味着捕获光能的机构高度密集，更有效
地吸收（收集）光能，加速光反应； （2）由于膜系统往往是酶的排列支架，膜垛叠就犹如形
第三章光合作用
重点掌握
1. 掌握叶绿体结构及光合色素种类和性质； 2.初步弄清光合作用机理（重点和难点）； 3.了解光呼吸的基本过程和主要生理功能； 4.弄清光合作用的影响因素。
第三章光合作用
光合作用 的部位
光合作用 的原料
光合作用 的产物
植物的绿色部分(叶茎 果等),主要是 叶片.
细胞中的 叶绿体
第三章光合作用
b.结构：四个吡咯环围绕 镁形成卟啉环的头部，亲 水，位于光合膜的外表面， 收集光能；还有一个叶绿 醇形成的尾部，亲脂，插 入光合膜内部，与叶绿素 分子在类囊体膜上
的定位有关。
第三章光合作用
叶绿醇
CH2
CH
CH
H3C
Ⅰ
N
CH3(-CHO)
Ⅱ CH2CH3
N
CH Mg
CH
N
H3C Ⅳ
1 把无机物转变为有机物：是制造有机物质的主要途径； 2 贮存太阳能量：大规模地将太阳能转变为贮藏的化学能，
是巨大的能量转换系统； 3 保护环境：吸收CO2，放出O2，净化空气，是大气中氧
的源泉。
干旱沙漠化
冰川融解
第三章光合作用
第二节 叶绿体及叶绿体色素 一、叶绿体的结构和成分
第三章光合作用
1、叶绿体的结构:多呈椭圆形。 a 双层膜：内膜为选择性屏障。 b 基质：CO2同化；淀粉形成 c 基粒：由类囊体垛叠而成的
第一
第三章光合作用
从第一三单线 态回到基态所
发出的光
四、叶绿素的形成
（一）生物合成
谷氨酸或α-酮戊二酸 →二氧戊酸 →δ-氨基酮戊酸（ALA） → 胆色素原 → 尿卟啉原Ⅲ → 粪卟啉原Ⅲ →
Hale Waihona Puke Baidu
原卟啉Ⅸ 叶绿素a
与Fe结合形成亚铁血红素
导入Mg原子→Mg-原卟啉
原脱植基
脱植基叶绿素a → 叶绿素a →叶绿素b。
胡萝卜素:是不饱和的碳氢化合物，分子式是
a.分类
C40H56，呈橙黄色， α-、β-、γ- 胡萝卜素。
叶黄素:是由胡萝卜素衍生的醇类，分子式
C40H56O2，呈黄色。
b.结构：（见书61页）
第三章光合作用
三、光合色素的光学特性
1 光自身的特性： • 从太阳辐射到地球的光波长范围为：300-2600nm • 植物光合能吸收的光波长范围为：400-700nm • 波长越小，能量越大 • 蓝光能量大，红光能量小 2 吸收光谱：叶绿素吸收能力极强，如果把叶绿素溶液放
H H CH2
CH2
N
Ⅲ CH3
CH Ⅴ
CH
C=O
C-O-CH3
O
C=O
O
C 20H 39
叶绿素a 的结构式
第三章光合作用
C.叶绿素a与b的不同: 叶绿素a比b多两个氢少 一个氧。两者结构上的 差别仅在于叶绿素a的第 Ⅱ吡咯环上一个甲基 (－ CH3)被醛基(－CHO)所 取代。
第三章光合作用
2 类胡萝卜素：聚光作用，消耗多余光能
第三章光合作用
五 植物叶色
1、叶色: 是叶子中各种色素的综合表现，主要是叶绿素
和类胡萝卜素的比例，正常为3﹕1，所以叶片呈现绿色， 秋天、逆境或衰老是时，叶绿素易被破坏减少，呈现黄色； 至于红叶，秋天降温，体内多糖积累，形成花色素苷呈红色。
绿色颗粒，将光能转化为化 学能。
第三章光合作用
• 类囊体：高等植物的叶绿体都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，亦称光合膜，光合作用的能 量转化功能就是在其上进行。
• 基粒类囊体：每个基粒是由两个以上的类囊体垛叠在一 起，这些类囊体称基粒类囊体。