第三章 光合作用.ppt.ppt
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1、抒 魏 摈 翔 汇 恕 皇 驰 店 替 萨 肠 艇 慰 际 逊 佃 蚤 泼 劳 匀 辨 篮 锭 渍 促 帆 藉 肉 披 短 琉 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第三章光合作用 邮 友 趴 茶 径 写 永 赏 葬 藉 蕉 并 莱 刁 烟 继 执 尹 枯 胚 爬 国 划 鸦 钵 餐 典 霓 框 蠢 凡 挣 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第四章植物的光合作用 生物 自养生物:利用外 界的无机物作为原 料合成有机物质。 自己制造食物。包 括植物和光合细菌 。 异养生物:从已经 存在的有机物
2、中获 得营养,从食物中 获得能量。 月 灌 眠 彻 掂 贰 砖 秃 津 虚 鲤 焦 檀 且 糯 寐 懒 兵 园 信 诅 剿 南 驶 殿 捉 警 莽 秉 止 吃 跳 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第一节光合作用概述 一、定义及公式 1定义:绿色植物吸收阳光的能量, 同化二氧化碳和水,制造有机物并释 放氧气的过程。 2公式: 光 叶绿体 CO2 + H2O(CH2O)+ O2 凤 禽 搽 颈 采 馅 捏 痛 沤 夸 赴 追 邀 赠 酚 际 才 横 预 噶 蚂 葫 爵 漂 归 烷 丁 蹋 牙 溪 由 紫 第 三 章 光 合 作 用 . p p
3、 t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 二、光合作用的意义 宇宙大爆炸 H2和He 火山爆发 太轻,逃逸到太空 火山气体:CO2,N2,CH4,NH3,H2O,H2S 米勒实验: CH4+H2+NH3+H2O 电击 氨基酸 原始汤 植物放出O2 大气层:CO2,H2O,N2 蠢 怒 圈 夹 偿 喝 豫 愈 犁 躺 杏 户 朔 阎 宫 陇 墟 眩 旧 疟 碌 霜 渭 挫 吗 谁 陶 讨 碧 撩 稿 胡 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 1 环境保护:空气净化器,保持CO2和O2 的平衡。植物减少,CO2增加,产生温 室效应。 二、光
4、合作用的意义 干旱沙漠化 冰川融解 堑 前 格 三 敢 重 殉 寂 搐 雌 量 脊 惫 罪 装 宙 真 糜 他 瀑 广 詹 谦 婉 鼎 翰 润 幕 岳 迭 忆 埃 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 2把无机物变成有机物:是合成有机 物的绿色工厂。 3蓄积太阳能:能量转换站 利用率极低,如石油、煤碳。 秸秆等则付之一炬,应还田或发酵 成沼气。 二、光合作用的意义 嵌 嫂 岁 睡 乱 朵 楷 束 沫 枉 澡 揣 傅 擅 掩 桃 条 饶 萝 睹 精 桐 天 雨 食 伶 专 错 粗 油 犊 捡 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章
5、 光 合 作 用 . p p t 三、光合作用的研究历史 实验一: 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。 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 光合作用 羡 跋 募 卖 置 澎 保 厩 斤 塑 洱 欺 想 呼 吾 弗 象 华 掀 荒 驼 馅 沤 惜 柑 稻 舌 隧 衬 啼 爸 椿 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 1782年,瑞士人有化学分
6、析的方法弄清了光合的 反应物是CO2和H2O,产物是糖和O2。但认为糖 是CO2的简单聚合: 实验二: 实验三: 1905年,Blackman研究光合效率与光强和 温度的关系时,对光合过程是否一直需要 光产生了疑问。也使人们对CO2的同化方 式有了全新的认识。 n(CO2) CCCC 断 隘 透 腮 凭 再 根 惩 俺 式 鹏 莲 吠 叭 苏 景 料 隶 卉 禁 殉 尉 烯 拳 环 填 灶 秃 蝉 止 钩 骸 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 1低光时,温度再高 光合效率也不增加。 说明光是必须的。 2强光下,温度升高 ,光合加快,说明在
7、高光强下,温度是光 合的限制因素,也说 明光合作用涉及酶促 反应(暗反应); 3温度相同时,随光 照增强,光合加快, 特别是在低温时,光 照增强,光合加快, 说明光合作用中存在 与温度无关的反应, 也就是非酶促反应。 (光反应) 实验四: 温 度 光合效 率 低光 强光 光合有两个反应阶段:光反应和暗反应 光能吸收CO2同化 宙 躲 盲 访 毅 铝 但 姜 音 此 矣 黑 伪 啄 帅 洼 甄 兢 怎 筛 怖 殖 灸 碟 乞 懒 察 登 谜 站 碴 穗 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 1937年,希尔用体外的叶绿体和水反应得 到了O2,为光
8、反应的研究打开了大门。 实验五: 4Fe3+2H2O4Fe2+4H+O2 光 叶绿体 说明叶绿体在光下可分解H2O,产生电子,产 生还原能力,使物质还原,即光反应可产生电子将 物质还原。 ? 朱 琅 徒 尔 候 垦 千 鼓 保 秧 逝 骗 鳃 泼 湛 坊 砂 怪 足 腹 耸 炒 儡 亚 贾 海 阵 醋 购 想 挽 傍 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 1951年,发现体内物质NADP可被 光合作用还原为NADPH。 实验六: NADP+H2ONADPH+H+1/2O2 光 叶绿体 这是一个振奋人心的消息,因为科学家们早已知 道,NADPH是
9、生物体内的重要的还原剂。 双 忧 堰 澜 沿 炊 济 厅 疮 材 舶 借 陛 解 智 捏 蜡 沤 稳 妻 尔 噶 熙 获 祈 素 诬 友 维 静 解 饺 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 1954年,发现ADP在光合作用下可形 成ATP。 实验七: ADP+PiATP 光 叶绿体 在光下叶绿体合成的NADPH和ATP, 是用来同化CO2的。 卜 挟 亚 糕 瞧 俯 筑 隘 疚 诞 网 惦 孩 跑 才 继 汝 谎 抄 爱 驱 奥 离 崎 吹 叙 瞥 水 储 绎 幼 沙 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 .
10、 p p t 光合作用的总过程 NADPH NADP+ 光 CO2糖类 光反应 暗反应: ATPADP+Pi 崇 卤 涛 卜 隆 歧 蚤 疚 妈 娘 仆 匀 抄 咖 翰 孩 筋 亨 侥 槽 蹲 空 戍 沽 逝 粳 察 哨 靴 匙 楚 缀 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第二节叶绿体及光合色素 一、叶绿体的结构 1双层膜:内膜为 选择性屏障。 2基质:CO2同化 ;淀粉形成 3基粒:由类囊体 垛叠而成的绿色 颗粒。 陀 扩 冕 定 缩 她 陈 委 驭 莉 挟 赵 愤 押 嘉 虐 泉 蝎 女 邀 辜 涟 摧 奈 击 摔 偏 觅 邱 语 洋 系
11、 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 一、叶绿体的结构 3基粒 类囊体:压扁了的囊状体 基质类囊体:(基质片层)连接两个基粒的类囊体。 类囊体膜:(光合膜)四大颗粒 PS、Cytb6-f复合体、 PS和ATP合成酶 疽 魁 呸 辱 柑 裳 剃 琳 得 茁 舷 窍 傻 尼 耿 绰 拇 胸 河 折 槛 勋 蔓 屿 览 宋 悠 莉 蒸 究 跌 牟 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 二、光合色素(叶绿素和类胡萝 卜素) 1叶绿素:Chlorophyll,Chl a.分类 Chla:蓝绿色,大部分用
12、于捕光,少部 分用于转化光能 Chlb:黄绿色,全部用于捕光 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 还有一个叶绿醇形成的尾部,亲脂,插入光合膜内部(见书61页) 交 孜 嘴 假 烂 搀 饰 斑 戒 忽 杰 卢 哮 拭 汾 门 垒 纬 帜 凶 报 惭 接 杆 意 灼 寿 毅 序 胎 幅 理 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 2 类胡萝卜素: 二、光合色素 a.分类 胡萝卜素:橙黄色 叶黄素:黄色 聚光作用,消耗多余 光能 b.结构:(见书61页) 俞 芒 田 他 俞 腋 汽 细 痛 梦 骚 天 夕 开 书 开
13、矢 赊 膊 亭 埃 琵 挖 叼 程 烬 柳 奉 粥 罐 磷 棘 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 思考一: 植物体内有绿色和黄色两种色素,为什么 叶子是绿色的而不是黄色的? 因为植物中Chl:类胡萝卜素3:1,Chl含 量更高,绿色强于黄色,所以叶子是绿色 的。 为什么秋天或植物受害时,叶子是黄色的 而不是绿色的? 思考二: 因为衰老和受害时,Chl更为敏感,首先受 损,绿色消失,呈现出黄色。 婚 强 江 酚 绿 觅 佩 舶 杂 俺 疗 叔 察 伺 蜘 侨 唐 他 鳖 涅 宏 劈 伦 环 颧 王 偏 唆 瘩 阂 马 敲 第 三 章 光 合
14、作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 1光自身的特性:波粒二相性 E L/,即波长越小,能量越大 蓝光能量大,红光能量小 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 三、光合色素的光学特性(对光 的反应) 姚 迎 豹 旦 报 辙 裔 何 氖 昔 结 亿 天 冶 泣 锰 矾 雌 摊 秆 蛰 椅 罚 叭 情 啊 扁 辈 泛 蓝 果 纽 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 2 光合色素的吸收光谱 三、光合色素的光学特性 两个吸收峰430-450nm蓝紫
15、光区 640-660nm红光区 连续双峰 400-500nm 叶绿素是绿 色? 类胡萝卜素 是黄色? 翘 落 求 厦 构 肘 心 菱 仙 请 窒 老 调 飞 忘 蝴 错 凿 平 唁 踪 侮 涂 绢 唁 另 垮 畅 丙 沁 肆 晒 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 3荧光现象和磷光现象 叶绿素吸光后光能的去向: 三、光合色素的光学特性 热能 光能散失:荧光、磷光 光能电能化学能(贮藏) 座 恰 裸 滴 球 欣 梯 戊 琶 牵 盘 桥 添 粟 滩 陛 靶 乡 兔 经 躯 寡 澡 酒 戈 唇 乌 桃 啦 晦 毖 纹 第 三 章 光 合 作 用 .
16、 p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 三、光合色素的光学特性 3荧光现象和磷光现象 从第一单线态以红光的形式回到基态 所发出的光 第一 从第一三单线态回到 基态所发出的光 寻 嫉 选 脖 疤 磷 功 蔓 禄 励 插 悠 虾 贾 炽 敞 奉 绥 廉 瞥 往 患 懂 幻 炭 疯 答 姜 击 林 宋 辰 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第三节光合作用的机制 分三 步 原初反应 电子传递与光合磷酸 化(ATP和NADPH) CO2的同化 光反应 暗反应 光能电能 电能不稳定化学能 不稳定化学能 稳定化学能 韭 壳 惧 沤 檀
17、番 临 管 做 溢 牧 至 秘 滦 厅 姆 瑶 皂 昔 坐 萧 滨 傻 梳 遂 清 闪 希 骏 蚤 孩 晴 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 一、原初反应 1定义:指从光合色素分子被激发到 引发第一个电子传递为止的过程。 光能电能 2过程:吸收、传递、转换 a.吸收:聚光色素(天线色素) 没有光化学活性,只有收集光能的作 用。包括大部分Chla、全部Chlb和全 部类胡萝卜素 铁 皇 是 要 煮 舟 姬 撕 贞 绪 筷 认 铬 冷 侄 剃 换 封 盏 盎 韵 舞 堪 炭 据 盐 膏 诀 疥 归 庄 靛 第 三 章 光 合 作 用 . p p
18、 t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 一、原初反应 2过程: b.传递:方式是诱导共振 方向从高能向低能,从短波色素向长 波色素。 类胡萝卜素 Chlb Chla 当 迹 誉 姐 我 尊 榜 搐 藩 揪 糠 芹 曰 警 锥 昏 兢 鹊 厌 谅 棘 锑 送 游 蚀 酋 享 仅 氢 促 刹 鸵 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 一、原初反应 2过程: c.转换:反应中心色素 具有光化学活性,既是光能的捕捉 器,又是光能的转换器。由少数特 殊状态的Chla组成。 反应中心:D-原初电子供体P反应中心 色素A原初电子受体 DPADP*A
19、DP+A-D+PA- 光 ee 光能电能? 苟 琵 辊 废 盛 肮 碰 账 矿 藐 膳 衷 蒜 券 丘 态 坎 了 睁 归 蔼 龟 楔 酷 无 歌 铁 羽 狐 辉 氦 造 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 1两个光系统: 二、电子传递与光合磷酸化 人物:爱默生 事件:测定不同波长光的光合效率实验 结果:1) 大于685nm的远红光照射, 光合速率下降。红降 2)远红光与650nm的红光同时 照射,光合速率增加,大于两者单独照 射的和。双光增益效应(爱默生效 应) 剪 伊 挛 奶 摄 卧 挡 哇 践 岿 声 浪 蛔 伏 舍 凝 肥 明 袱 负
20、 佃 逮 妨 台 惯 估 甥 堵 氯 濒 挥 漾 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t A.PS:反应中心色素P680、聚光复 合体和放氧复合体 B.PS:反应中心色素P700、聚光复 合体和电子受体 二、电子传递与光合磷酸化 1两个光系统: 逢 解 祟 阑 态 向 腥 蝴 荧 望 卤 椒 含 岭 拙 鬃 员 先 住 咳 葫 纫 督 钮 订 氨 畜 茫 联 林 口 慌 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 光合电子传递链:(光合链)是指在类囊体膜上,由PS, PS和其它电子传递体相互衔接,所构成
21、的电子传递体系 。 二、电子传递与光合磷酸化 2电子传递和质子传递:(电能转化 为不稳定的化学能) 当 州 蕊 烛 途 桃 祈 颤 瞧 肾 柬 肖 碎 尊 琼 陛 啥 傀 爵 量 淡 廖 符 论 碧 坐 酌 部 决 逐 咬 击 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 易 泌 孟 璃 状 凹 瘸 悔 舌 摘 奶 唯 啡 盆 搔 瓢 臃 行 粪 胰 吹 衔 承 仔 姥 牵 案 科 星 困 者 柳 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 1)PS的电子传递 二、电子传递与光合磷酸化 2电子传递和质子传递
22、H2O Mn聚合体 Z(Tyr) 2e P680 光 P680 OEC(放氧复合体) Pheo(去镁叶绿素) 原初反 应 QA QB 害 永 璃 茹 志 喜 究 忆 悸 椰 薛 矢 鼎 墒 宰 娄 蜒 斧 抄 伏 押 班 闰 郑 备 判 副 车 儡 赌 帘 夏 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 2)PQ:质体醌,利 用光能将PQ还原成 PQH2,将H+(质子) 带进囊内腔,2个e 传递给Cytb6-f。 特点:有亲脂性, 能在膜内自由移动 ,又称为PQ穿梭。 PQ + 2H+ PQH2 二、电子传递与光合磷酸化 2电子传递和质子传递 2e
23、唁 今 寸 砂 扼 徽 秉 杉 蹿 窟 柄 堰 俐 烫 猪 七 密 氧 末 约 赡 搅 佑 渡 最 侯 犀 锦 裔 连 卑 妨 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 3) Cytb6-f复合体 Cytb6-f复合体包括 三种电子传递体, Cytb6,Cytf,Fe-S 蛋白。 4)PC:质体蓝素,含铜 蛋白质。 特点:可在类囊体腔 一侧移动,通过Cu 的氧化还原传递电子 。 二、电子传递与光合磷酸化 2电子传递和质子传递 价 睬 舵 微 霜 边 刃 昔 押 陋 佩 用 圾 憋 孰 固 服 盎 妈 桓 彻 掂 赤 宦 栽 婚 拴 县 外 吹 跳
24、觉 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 5)PS的电子传 递 二、电子传递与光合磷酸化 2电子传递和质子传递 PC P700P700 A0(叶绿素a分子) 原初反 应 光 A1 Fe-S蛋白 Fd(铁氧还原蛋白) HNADP Fp NADPH +5+3 2e 署 棵 筷 利 行 缀 嘶 邹 痢 浆 靡 遁 亚 岁 红 滤 橡 懈 篡 弟 弛 感 韩 桃 冷 声 冀 颅 绥 狞 耻 恕 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 第 三 章 光 合 作 用 . p p t 主要传递体 二、电子传递与光合磷酸化 2电子传递和质子传递 H2O PS
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