光合作用i植物對光能的吸收與轉(zhuǎn)換-展示頁
2024-08-31 01:52本頁面
【正文】 素，僅存在于紅 藻和蘭藻中 ? 葉綠體色素分子結(jié)構(gòu)及其特性 1） 葉綠素 ?卟啉環(huán)由四個吡咯環(huán)與四個甲烯基 (－ CH＝ )連接而成。 還進(jìn)行亞硝酸鹽和硫酸鹽還原。 它們按一定的規(guī)律排列，有利于電子傳遞， H+的轉(zhuǎn) 移及 ATP合成 。類囊體膜蛋白常與光合色素形成色素蛋白復(fù)合物。 脂肪酸中不飽和脂肪酸含量高，占 80％，多為亞麻酸。 完成光能的吸收、傳遞，光化學(xué)反應(yīng)及電子傳遞 。 （二） 類囊體 基粒 (grana)：類囊體垛迭 基質(zhì)片層 (stroma lamella)： 連通基粒、不垛迭的基質(zhì)類囊體。 （一）葉綠體被膜（ chloroplast envelope） ?內(nèi)被膜 ：選擇透性較強(qiáng)，為細(xì)胞質(zhì)和葉 綠體基質(zhì)間的功能屏障。 ?外膜 為非選擇性膜，小分子可自由通過。 長 46 μm ， 厚 2－ 3 μm。 3 10 21J光能 化學(xué)能 光合作用是生物界獲得能量、食物和氧氣的基礎(chǔ)。 ?凈化空氣， 保護(hù)環(huán)境。 1 光合作用 CO2 + H2O （ CH2O） + O2 光 葉綠體 光合作用 光反應(yīng)（ 類囊體反應(yīng) ） 碳固定反應(yīng) 2 光合作用的意義 ?為生命活動提供物質(zhì)基礎(chǔ) 。 19世紀(jì)確定光合作用總反應(yīng)方程式： CO２ +H２ O→(CH ２ O)＋ O２ 1. 細(xì)菌的光合作用 2. 希爾反應(yīng) 3. 18O的研究 以上三實驗證實光合作用 釋放的 O2來自于 H2O。 1782年， Senebier確定 CO2被植物吸收，并產(chǎn)生 O2。 1774年 英國化學(xué)家 J. Priestley 植物可 凈化空氣。 第六章 光合作用 I： 植物對光能的吸收與轉(zhuǎn)換 [教學(xué)內(nèi)容 ] 了解光合作用的研究歷史、概念；掌握葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能； 光能的吸收與傳遞、光合磷酸化的機(jī)理、類型和意義。 第一節(jié) 光合作用的概述 第二節(jié) 光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)： 葉綠體的超微結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 光能的吸收和傳遞 第四節(jié) 葉綠體中 ATP的合成 第五節(jié) 光能的分配調(diào)節(jié)和光保護(hù) 第一節(jié) 光合作用的概述 一 光合作用的發(fā)現(xiàn) Discovery of Photosynthsis 光合作用的概念及其意義 Concept of Photosynthesis 18世紀(jì)前 植物生長所需的原料來自土壤 。 光合作用發(fā)現(xiàn)的年代 一 光合作用的發(fā)現(xiàn) 1779年， Ingenhousz證實 植物在光下 才能凈化空氣。 1804年， Saussure對光合作用進(jìn)行定量測定，指出植物以 CO2和 H2O為原料，并等體積放出 O2，植物質(zhì)量增加； 1864年， Sachs證明照光時，葉綠體 中淀粉粒增大。 1. 細(xì)菌的光合作用 光合細(xì)菌：藍(lán)細(xì)菌，紫細(xì)菌和綠細(xì)菌 CO2+2H2A (CH2O)+2A+H2O 光 光氧生物 2. 希爾反應(yīng) 1939年，英國劍橋大學(xué) Robert Hill 4Fe3++2H2O 4Fe2++4H++O2 光 破碎葉綠體 希爾氧化劑 鐵氰化鉀、草酸鐵、多種醌、醛及有機(jī)染料 3. 18O的研究 1940年， 美國 S. Ruben . Kamen 氧的穩(wěn)定性 同位素 18O H218O 18O2 C18O2 O2 二 光合作用的概念及其意義 綠色植物吸收光能，將二氧化碳和水合成有機(jī)物質(zhì)，同時釋放氧的生理過程。 ?一切生命活動的最終能源。 ? 帶動了自然界 其它物質(zhì)的循環(huán)。 年 光合作用 2 1011噸碳素 5 1011噸有機(jī)物 1011噸氧 第二節(jié) 光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 葉綠體的超微結(jié)構(gòu) 一 葉綠體 (chloroplast)的結(jié)構(gòu) 二 葉綠體色素 一 葉綠體的結(jié)構(gòu) 、數(shù)量、大小 扁平橢圓形，每個葉肉細(xì)胞有 50∽200 個葉綠體。 隨物種，細(xì)胞種類，生理狀況和環(huán)境而不同 2. 葉綠體超微結(jié)構(gòu) ?雙層膜的屏障：維持相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，控制物質(zhì)的出入。內(nèi)膜具高度選擇透性，核苷酸、無機(jī)磷、磷酸衍生物、羧酸類等經(jīng)膜上運轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)運， 蔗糖、 NADP＋ 等不能通過。磷酸甘油酸、 蘋果酸、草酰乙酸等需由內(nèi)被膜上的特殊 載體轉(zhuǎn)運才能通過。 類囊體膜上具有光合色素，電子傳遞體等蛋白質(zhì)。 1 類囊體結(jié)構(gòu) 2 類囊體膜的化學(xué)組成及特性 蛋白、脂類和色素 脂類 主要是糖脂 磷脂中主要是磷脂酰膽堿，占全部脂類 4％－ 10％。 蛋白質(zhì)與色素 類囊體膜上有許多插入蛋白，這些蛋白有許多疏水片斷形成跨膜區(qū)，同時一側(cè)突出于類囊體基質(zhì)，而另一側(cè)又突出于類囊體腔，形成特定的排列方式。 在類囊體膜上分布 捕光色素蛋白復(fù)合物 ,光系統(tǒng) I（ PSI)、光系統(tǒng) II（ PSII）； Cytb6/f 復(fù)合體； ATP合成酶復(fù)合體以及其它與電子傳遞有關(guān)的因子。 PSII 85%, 15% PSI 10% 90% Cytb6/f 50% 50% LHCII 90% 10% ATP合酶 0 100% 垛疊區(qū) 非垛疊區(qū) 光系統(tǒng) II和光系統(tǒng) I 、ATP合成酶在類囊體膜的橫向分布上是分離的 （三）葉綠體基質(zhì)（ strom
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