光合作用photosynth(已修改)
2025-05-19 22:47 本頁(yè)面
【正文】 第七章 光合作用（ Photosynthesis） ? 第一節(jié) 光合作用概述 ? 一、光合作用的概念 ? 廣義的光合作用：生物體利用光合色素捕捉太陽(yáng)能，將無(wú)機(jī)物質(zhì)（ CO H2O、H2S等）合成有機(jī)物質(zhì)并釋放出 O2或其他物質(zhì)。 ? 狹義的光合作用：植物葉綠體捕獲太陽(yáng)能，將 CO2和 H2O合成為葡萄糖并釋放出 O2的過(guò)程。 ? 二、植物體中的光合場(chǎng)所 —— 葉綠體及其結(jié)構(gòu) 葉綠體（ chloroplast）是植物光合組織細(xì)胞中特有的細(xì)胞器，它是由質(zhì)體（ plastid）發(fā)育而來(lái)。 葉綠體由外膜、內(nèi)膜、基質(zhì)、類(lèi)囊體組成，類(lèi)囊體由片層疊加而成，類(lèi)囊體之間由基質(zhì)片層連接，構(gòu)成一個(gè)發(fā)達(dá)的膜系統(tǒng)。 ? 內(nèi)囊體的外膜通透性高，內(nèi)膜有選擇透性，內(nèi)囊體上存在光合色素及其結(jié)合蛋白，是捕獲光能的場(chǎng)所；基質(zhì)中含有大量的酶，是進(jìn)行暗反應(yīng)的場(chǎng)所。 ? 葉綠體是半自主性遺傳的細(xì)胞器，它有自己的遺傳物質(zhì)即 DNA，有許多光合作用中的關(guān)鍵酶或酶的一部分是葉綠體自身 DNA編碼的。 三、光合作用的過(guò)程 ? 光反應(yīng)和暗反應(yīng) 光合作用可以明確地劃分為兩個(gè)階段。一個(gè)是光反應(yīng)階段，在光反應(yīng)階段，光合細(xì)胞捕獲光能并利用光能分解 H2O，釋放 O2，產(chǎn)生 ATP和還原力 NADPH。這個(gè)反應(yīng)在類(lèi)囊體膜上進(jìn)行的。 Hill （希爾）反應(yīng)：光能分解 H2O釋放出 O2并產(chǎn)生還原力 NADPH。 ? 第二階段反應(yīng)是光能生成的 ATP和還原力NADPH被用于將 CO2合成為葡萄糖。這個(gè)一系列反應(yīng)稱(chēng)為暗反應(yīng)，它在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行，盡管稱(chēng)為暗反應(yīng)，但無(wú)論有光或無(wú)光反應(yīng)都能發(fā)生。 ? 光合作用一般方程式 光 CO2 + 2H2O （ CH2O） +H2O+O2 O2是來(lái)源于水的分解，不是來(lái)源于 CO2。 第二節(jié) 光的吸收 ? 一、葉綠素對(duì)光能的吸收 葉綠素不是單一物質(zhì)，是結(jié)構(gòu)相似的一類(lèi)物質(zhì)總稱(chēng)。常見(jiàn)的有葉綠素 a、 b、 c、 d等，都是含鎂離子的四吡咯衍生物。在結(jié)構(gòu)上與血紅素非常相似，在生物合成中它們前體也是相同的，即原卟啉。 植物中含有的主要葉綠素是葉綠素 a和 b。 葉綠素不溶于水，而溶于乙醇、丙酮等有機(jī)物質(zhì)。 葉綠素在可見(jiàn)光區(qū)（ 400700nm）有強(qiáng)烈的光吸收。 ? 二、輔助色素對(duì)光的吸收 在光合作用中，稱(chēng)葉綠素 a為主要色素，其他色素如葉綠素 b、葉黃素、類(lèi)胡籮卜素等稱(chēng)為輔助色素。葉綠素主要吸收紅光區(qū)的能量，輔助色素可吸收幾乎所有可見(jiàn)光區(qū)的能量。 輔助色素吸收的能量再以某種方式傳遞給葉綠素 a。 ? 三、光合單位 光合單位：由一個(gè)能進(jìn)行光反應(yīng)的葉綠素 a二聚體和幾百個(gè)集光的葉綠素分子及其它色素分子組成的功能單位。這里的葉綠素 a二聚體分子稱(chēng)為中心色素分子，也稱(chēng)為能量陷阱，光合作用的光反應(yīng)就發(fā)生在它上面。集光色素分子被稱(chēng)為天線分子，它們吸受的光能都要傳遞給中心色素分子。 四、色素吸收的光量子的命運(yùn) ? 以熱的形式損失 色素吸收的光能在色素分子本身進(jìn)行的分子振動(dòng)中以熱能的形式損失。 ? 以光的形式損失 光能以螢光的形式釋放出去
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