第三章植物的光合作用第三章植物的光合用第一节光合作用概述光合作用概图光合作用的总反应式为光CO2+2H2O------→(CH2O)+O2+H2O叶绿体2光合作用的重要意义A）合成有机物B）能量的转换和贮存C）释放氧气、净化空气光合作用的气体交换.swf第二节叶绿体和光合色素叶绿体的形态与分布1.2叶绿体的基本结构叶绿体的基本结构.swfA）被膜：有外膜和内膜两层，内膜具选择透性。B）基粒：由类囊体垛叠而成的。光能的吸收、传递、转换场所。C）间质：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。1.3叶绿体的主要成分水分（75％）蛋白质（30％-45％）脂类（20％-40％）色素（8％）干物质（25％）无机盐（10％）储藏物质（10-20％）2光合色素2.1光合色素的种类光合色素：指植物体内含有的具有吸收光能并将其用于光合作用的色素色素的提取与分离.swf。1）叶绿素：主要有叶绿素a（呈蓝绿色）和叶绿素b（呈黄绿色）2）类胡萝卜素：主要有胡萝卜素（多为β-型，呈橙黄色）和叶黄素（黄色）3）藻胆素：蓝藻、红藻等藻类进行光合作用的主要色素，常与蛋白质结合为藻胆蛋白。2.2光合色素的分布1）叶片中的分布正常叶片中:A)叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为3:1B)chla与chlb的分子比例也约为3:1C)叶黄素与胡萝卜素约为2:1思考：下图两叶片中光合色素的分布如何？2）叶绿体中的分布光合色素都包埋在类囊体膜中，以非共价键与蛋白质结合在一起。各色素分子间的距离和取向较固定，使得能量传递或电子传递可有效地进行。叶绿体中光合色素的分布2.3光合色素的光学性质A.吸收光谱的概念某一物质对各种不同的光有不同程度吸收，将这种吸收作为波长的函数作图，就得到了此物质的吸收光谱。B.物质波谱及太阳光的光谱C.叶绿素的吸收光谱B.物质波谱及太阳光的光谱blue2.4叶绿素的生物合成1.叶绿素生物合成过程（自学p65-66）要点：A）起始物：是什么?B）需光：哪一步?C）叶绿素b是怎么来的?叶绿素生物合成过程A）起始物：-氨基酮戊酸；B）需光：原脱植基叶绿素a只有在光下才能转变为脱植基叶绿素a；C）叶绿素b由叶绿素a氧化而来。2影响叶绿素生物合成的因素因素之一------光原脱植基叶绿素a经过正常光照，才能顺利合成叶绿素。例外：藻类、苔藓、蕨类和裸子植物的松柏科植物，在黑暗中也可以形成一些叶绿素。因素之二------温度温度影响酶的活性，从而间接影响叶绿素的合成。一般来说，叶绿素形成的最适温度约为30℃，其下限是2-4℃，上限是40℃。因素之三------矿质元素Mg、N是叶绿素的组成成分，Fe、Mn、Cu、Zn、K等元素是叶绿素生物合成有关酶的成分或激活剂，这些元素的缺乏会导致缺绿病矿质营养实验1.swf因素之四------水分缺水影响叶绿素的合成，并促进叶绿素的分解，故缺水会导致叶黄。第三节光合作用的机理B）从物质代谢角度看，光合作用过程是植物利用光能将无机物（CO2和水），通过一系列复杂的化学变化，合成碳水化合物等有机物的过程。C）从能量代谢角度看，光合作用过程是植物将光能转变为化学能的过程。依此可将光合过程分为3大步骤：1）原初反应：光能的吸收、传递和转换为电能；2）电子传递和光合磷酸化：电能转变为活跃的化学3）碳同化：活跃的化学能再转变为稳定的化学能。2原初反应2.1原初反应的概念为光合作用最初的反应，它包括对光能的吸收、传递以及将光能转换为电能的具体过程。光与叶绿体的相互作用叶绿素的光激发2.2参加原初反应的色素1）作用中心色素：为少数叶绿素a分子，既能吸光，又能在吸光后2）聚光色素：被激发，释放一个高能电子，并发生光化学反应。为大多数色素分子，只吸收光能，不引起光化学反应，仅把吸收的光能传到作用中心色素，又叫做天线色素。2.3原初反应的基本过程D·P·A→D·P*·A→D·P+·A-→D+·P·A-D·P·A为光系统或反应中心Acceptor（原初电子受体）Pigment（作用中心色素）Donor（原初电子供体）3电子传递和质子传递3.1水的光解H2O是光合作用中O2来源，也是光合电子的最终供体。水光解的反应：2H2O→O2＋4H+＋4e-锰、氯和钙是放氧反应中必不可少的物质，可影响放氧。3.2光合链1）PSⅠ和PSⅡ的概念PSⅠ：作用中心色素为P700，P700被激发后，把电子供给Fd。PSⅡ：作用中心色素为P680，P680被激发后，把电子供给pheo（去镁叶绿素），并水裂解放氧相连。2）光合电