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1、第五节 光合作用,一、光合作用概述,1、概念:光合作用是指以CO2和H2O为原料,通过 叶绿体,利用光能合成糖类等有机物质,同时释放O2。,光,叶绿体,6CO2+12H2O,C6H12O6+6O2+6H2O,2、总反应式:,3、场所:,双层膜:外膜、内膜基质:同化CO2基粒:由类囊体薄膜垛叠 而成的绿色颗粒,叶绿体,类胡萝卜素:carotenoid,胡萝卜素:橙黄色,叶黄素:黄色,4、色素:,含镁有机物,碳氢组成的烃类化合物,(1)色素种类,叶绿素分子结构,胡萝卜素,两个吸收峰430-450nm蓝紫光区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?,(
2、2)功能:吸收、传递、转化光能,吸收的光波长范围为:400-700nm(可见光),色素的吸收光谱,二、光合作用的过程,P680,P680,光,PheoPQAPQB,P700,P700,A0 A1Fe-SxFe-SAFe-SB,*,*,(一)光反应,NADP+,光,光,e,D,P,A,H2O,反应中心,光 合 单 位,光反应中光能的吸收、传递、转化示意图,(一)光反应,场所:,物质变化:,能量变化:,产物:,条件:,基粒的类囊体薄膜上,光、酶、叶绿体蛋白质复合体(光系统和光系统),ATP、NADPH、O2,(二)碳反应:卡尔文循环,包括CO2固定、C3还原 和 RuBP再生,能量变化:,产物:,
3、场所:,物质变化:,叶绿体基质,三碳糖,(二)碳反应,光能转换成活跃的化学能,多种酶催化,CO2,C5,2C3,C6H12O6,ATP,ADP+Pi,供能,NADPH,NADP+,供,能,氢,供,活跃的化学能转换成稳定的化学能,(三)光反应和碳反应的区别和联系,(四)光合作用和需氧呼吸的比较,三、光合作用的实质与意义,光合作用是指以CO2和H2O为原料,通过 叶绿体,利用光能合成糖类等有机物,同时释放O2。,1、生物生存所需有机物的主要来源2、生物生存所需能量的主要来源3、保持大气中CO2和O2含量的稳定4、对生物的进化具有重要意义,其他自养生物及化能合成作用,四、环境因素影响光合速率(P93
4、活动),环境条件 光、CO2、温度、水分、矿质元素等,内部条件 不同部位、不同生育期,光合速率:是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳、产生多少淀粉),表观光合速率(净光合速率)真正光合速率(总光合速率),表观光合速率=真正光合速率呼吸速率,1、光,白光红光绿光,(2)光强度,B:光补偿点,C2:光饱和点,光照强度,0,C2,a(净光合作用)=b(总光合作用)c(呼吸作用),光补偿点:光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。,光饱和点:光合作用达到最强时所需的最低的光强度。,A点:黑暗时,只进行细胞呼吸,区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放,AB段:弱光下,光合作用小于细胞呼吸,B点:光补偿点,光合作用等于细胞呼吸,BC1段:强光下,光合作用大于细胞呼吸,2、温度影响酶的活性,光合作用是在 的催化下进行的,温度直接影响;B点表示:;BC段表示:;,酶的活性,酶,此温度条件下,光合速率最高,超过最适温度,光合速率随温度升高而下降,3、CO2浓度,CO2浓度,光合速率,0,A,B,4、水,5、矿质元素,直接影响:参与生化反应,如N、Mg、P,间接影响:参与糖分的转化和运输,如K,光强度、温度和浓度对光合作用的影响是综合性的,但往往也有一个起到限制性的作用。,谢谢!,