课件172张PPT。04 植物的光合作用本章内容光合作用及生理意义1234567光合色素光合作用的机理光呼吸同化物的运输与分配影响光合作用的因素光合作用与作物生产本章重点光合电子传递和1234C3途径、C4途径的异同光合产物的形成、光合作用与农业生产光合磷酸化运输及分配4.1 光合作用及生理意义 自养生物吸收二氧化碳转变成有机物的过程叫碳素同化作用(carbon assimilation)。 不能进行碳素同化作用的生物称之为异养生物，如动物、某些微生物和极少数高等植物。 碳素同化作用三种类型：细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用。其中以绿色植物光合作用最为广泛，与人类的关系也最密切。 光合作用(photosynthesis)是指绿色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。 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。光合作用的意义： 1.将无机物转变成有机物。有机物 “绿色工厂”。地球上的自养植物一年同化的碳素约为2×1011吨，其中60%是由陆生植物同化的，余下的40%是由浮游植物同化的； 2.将光能转变成可贮存的化学能。绿色植物每年同化碳所储藏的总能量约为全球能源消耗总量的10倍。 光合作用是一个巨型能量转换站。 3.维持大气O2和CO2的相对平衡- “环保天使” 。绿色植物在吸收CO2的同时每年释放O2量约4.34× 1011吨，使大气中O2能维持在21%左右。 光合作用是生物界获得能量、食物和氧气的根本途径 光合作用是“地球上最重要的化学反应” 因此深入探讨光合作用的规律，揭示光合作用的机理，使之更好地为人类服务，愈加显得重要和迫切。 人类面临四大问题人口激增 食物不足 资源匮乏 环境恶化依赖 光合生产4.2 光合色素4.2.1 叶绿体 叶绿体(chloroplast)是光合作用最重要的细胞器。它分布在叶肉细胞的细胞质中。 叶绿体的形态 高等植物的叶绿体大多呈扁平椭圆形，每个细胞中叶绿体的大小与数目依植物种类、组织类型以及发育阶段而异。一个叶肉细胞中约有20至数百个叶绿体，其长3～6μm，厚2～3μm水稻叶绿体玉米叶绿体叶绿体的结构小麦叶横切面1.叶绿体被膜由两层单位膜组成，两膜间距4～10nm。被膜上无叶绿素， 主要功能是控制物质的进出，维持光合作用的微环境。 膜对物质的透性受膜成分和结构的影响。膜中蛋白质含量高，物质透膜的受控程度大。 外膜 磷脂和蛋白的比值是3.0 (w/w)。密度小(1.08 g/ml )，非选择性膜 。分子量小于10000的物质如蔗糖、核酸、无机盐等能自由通过。内膜 磷脂和蛋白的比值是0.8（w/w）密度大(1.13g/ml),选择透性膜。CO2、O2、H2O可自由通过；Pi、磷酸丙糖、双羧酸、甘氨酸等需经膜上的运转器才能通过；蔗糖、C4、C7糖的二磷酸酯、NADP+、PPi等物质则不能通过。2.基质及内含物基质中能进行多种多样复杂的生化反应 含有还原CO2 (Rubisco, 1,4-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)与合成淀粉的全部酶系 ———碳同化场所 含有氨基酸、蛋白质、DNA、RNA、还原亚硝酸盐和硫酸盐的酶类以及参与这些反应的底物与产物 ———N代谢场所 脂类(糖脂、磷脂、硫脂)、四吡咯(叶绿素类、细胞色素类)和萜类(类胡萝卜素、叶醇)等物质及其合成和降解的酶类———脂、色素等代谢场所 基质是淀粉和脂类等物的贮藏库 ——— 淀粉粒与质体小球 基质：被膜以内的基础物质。以水为主体，内含多种离子、低分子有机物，以及多种可溶性蛋白质等。将照光的叶片研磨成匀浆离心，沉淀在离心管底部的白色颗粒就是淀粉粒。 质体小球又称脂质球或亲锇颗粒，在叶片衰老时叶绿体中的膜系统会解体，此时叶绿体中的质体小球也随之增多增大。 3.类囊体 类囊体分为二类： 基质类囊体 又称基质片层，伸 ... ...
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