光合作用photosynth(已修改)
2025-05-19 22:47 本頁面
【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能，將無機物質(zhì)（ CO H2O、H2S等）合成有機物質(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能，將 CO2和 H2O合成為葡萄糖并釋放出 O2的過程。 ? 二、植物體中的光合場所 —— 葉綠體及其結構 葉綠體（ chloroplast）是植物光合組織細胞中特有的細胞器，它是由質(zhì)體（ plastid）發(fā)育而來。 葉綠體由外膜、內(nèi)膜、基質(zhì)、類囊體組成，類囊體由片層疊加而成，類囊體之間由基質(zhì)片層連接，構成一個發(fā)達的膜系統(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合蛋白，是捕獲光能的場所；基質(zhì)中含有大量的酶，是進行暗反應的場所。 ? 葉綠體是半自主性遺傳的細胞器，它有自己的遺傳物質(zhì)即 DNA，有許多光合作用中的關鍵酶或酶的一部分是葉綠體自身 DNA編碼的。 三、光合作用的過程 ? 光反應和暗反應 光合作用可以明確地劃分為兩個階段。一個是光反應階段，在光反應階段，光合細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。這個反應在類囊體膜上進行的。 Hill （希爾）反應：光能分解 H2O釋放出 O2并產(chǎn)生還原力 NADPH。 ? 第二階段反應是光能生成的 ATP和還原力NADPH被用于將 CO2合成為葡萄糖。這個一系列反應稱為暗反應，它在葉綠體的基質(zhì)中進行，盡管稱為暗反應，但無論有光或無光反應都能發(fā)生。 ? 光合作用一般方程式 光 CO2 + 2H2O （ CH2O） +H2O+O2 O2是來源于水的分解，不是來源于 CO2。 第二節(jié) 光的吸收 ? 一、葉綠素對光能的吸收 葉綠素不是單一物質(zhì)，是結構相似的一類物質(zhì)總稱。常見的有葉綠素 a、 b、 c、 d等，都是含鎂離子的四吡咯衍生物。在結構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、丙酮等有機物質(zhì)。 葉綠素在可見光區(qū)（ 400700nm）有強烈的光吸收。 ? 二、輔助色素對光的吸收 在光合作用中，稱葉綠素 a為主要色素，其他色素如葉綠素 b、葉黃素、類胡籮卜素等稱為輔助色素。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：由一個能進行光反應的葉綠素 a二聚體和幾百個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二聚體分子稱為中心色素分子，也稱為能量陷阱，光合作用的光反應就發(fā)生在它上面。集光色素分子被稱為天線分子，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 ? 以熱的形式損失 色素吸收的光能在色素分子本身進行的分子振動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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