华中农业大学 植物生理学 光合作用VIP免费

※第三章光合作用（4+6）假设光合作用是一个物假设光合作用是一个物质生产过质生产过程，那么：程，那么：11）原料、产品是什么？）原料、产品是什么？22）工厂、）工厂、车间是什么？车间是什么？33）工人有哪些？）工人有哪些？44）生产流程是）生产流程是怎样？怎样？55）制约因素有哪些？）制约因素有哪些？第一节光合作用概述第二节光合色素第三节光合作用的机制※第四节同化物的运输与分配※第五节影响光合作用的因素第六节光合作用与农业生产※教学目标教学目标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.掌握同化物运输与分配的规律;5.了解光合作用的影响因素;6.掌握光合作用与农业生产的关系.第一节光合作用概述一、光合作用的概念碳素同化作用（carbonassimilation）:自养生物吸收CO2转变为有机物的过程。生物的碳素同化作用包括：细菌光合作用、绿色植物光合作用、化能合成作用。光合作用（photosynthesis）: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。光合作用概图二、光合作用的早期研究◆1771年英国化学家J.Priestley发现植植物物可净化空气，他实际上发现了植物放氧植物放氧；◆1779年荷兰人JanIngenhousz发现植物只有在光下才净化空气,证明光的参与光的参与；◆1782年瑞士科学家J.Sennebier发现COCO22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有机物产生；◆19世纪末至20世纪30年代末：光6CO2+6H2OC6H12O6+6O2绿色植物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CO2+2H2O※(CH2O)+O2※+H2O叶绿体光CO2+H2O（CH2O）+O2叶绿体用叶绿体代替绿色植物，说明叶绿体是进行光合作用的基本单位与场所。光合作用中释放的O2来自H2O。◆1941年Ruben等用H2O*证明氧气来源于水光解水光解三、光合作用的重要性1、把无机物转变为有机物2、将光能转变成化学能3、维持大气O2和CO2的相对平衡人口急人口急增增食物不食物不足足资源匮资源匮乏乏环境恶环境恶化化依赖依赖光合生产光合生产人类面临人类面临四大问题四大问题第二节光合色素一、叶绿体的结构叶绿体的形态与分布气孔叶肉叶绿体基粒类囊体类囊体类囊体腔基粒类囊体基质类囊体ATP合成E光系统Ⅰ光系统Ⅱ双层膜（控制代谢物质进出的屏障）类囊体（基质~、基粒~，）基粒类囊体膜称光合膜，含有光合色素，将光能转变为化学能基质（光合产物淀粉形成和贮藏的场所）垛迭二、光合色素的结构与性质光合色素在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形成色素蛋白，以吸收和传递光能。叶绿体中光合色素的分布亲水头部亲脂尾部光合色素主要有三类：叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素1、叶绿素（chlorophyll，chl）主要有Chla和Chlb，不溶于水，易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。叶绿素a：蓝绿色COOCH3C32H30ON4MgCOOC20H39叶绿素b：黄绿色COOCH3C32H28O2N4MgCOOC20H39Mg偏向带正电荷，N偏向带负电荷，亲水“头部”亲脂性“尾巴”※醋酸铜处理可以保存绿色植物标本。叶绿素的功能：大多数chla和全部chlb具有收集和传递光能的作用，少数chla分子能将光能转化为电能。2、类胡萝卜素胡萝卜素：橙黄色不饱和碳氢化合物：C40H56叶黄素：黄色胡萝卜素衍生的醇类：C40H56O2类胡萝卜素的功能：收集光能，防护光照伤害叶绿素3、藻胆素藻红蛋白藻胆蛋白吸收和传递光能藻蓝蛋白三、光合色素的光学性质（一）辐射能量光既是电磁波又是运动着的离子流。光子携带的能量与光的波长成反比：E=Lhν=Lhc/λE---每摩尔光子的能量（KJ）L---阿佛加德罗常数6.02×1023h---普朗克常数6.6262×10-34J.sc---光速2.9979×108m.S-1λ---波长nm不同波长的光子所持的能量光λ/nmE/KJ.mol-1紫外小于400297紫400~425289蓝425~490259绿490~560222黄560~580209橙580~640197红640~740172（二）光合色素的吸收光谱——物质对不同波长光的吸收情况chlachlbB-胡...