文档介绍：第三章光合作用
1 光合作用发现简史
◆,他实际上发现了植物放氧;
◆1779年荷兰人Jan Ingenhousz发现植物只有在光下才净化空气,证明光的参与;
◆1845年,德国的科学家梅耶指出:植物光合作用时,把光能转换成化成化学能储存起来。
◆,证明光合中有有机物产生;
◆1941年Ruben等用H2O*证明氧气来源于水光解
2光合作用(photosynthesis)概念
绿色植物利用光能把CO2和水合成有机物,同时释放氧气的过程。
CO2+ H2O 光绿色植物(CH2O)+O2
CO2+2H2O* 光绿色植物(CH2O)+ O2*+ H2O
光合细菌利用光能,以某些无机物或有机物作供氢体,
把CO2合成有机物的过程。
CO2+2H2S 光光合硫细菌(CH2O)+2S+H2O
光合作用的通式:
CO2+2H2A 光光养生物(CH2O)+2A+H2O
H2A代表一种还原剂,可以是H2O、 H2S、有机酸等。
第一节叶绿体及光合色素
1 叶绿体的结构
A)被膜:有外膜和内膜两层,内膜具选择透过性。
B)基质:为叶绿体膜以内的基础物质。主要是可溶性蛋白质(酶),为CO2固定与转化场所。
C)基粒: 在淡黄色的基质中存在着许多浓绿色的颗粒,称基粒(grana),圆饼状,由类囊体垛叠而成的。光能的吸收、传递、转换场所。
D)类囊体:由自身闭合的双层薄片组成,呈压扁了的包囊状。类囊体膜称为光合膜。
(一)光合色素的种类、结构、功能、分布
叶绿素类:
chla(C55H72O5N4Mg,所有放氧生物,包括蓝细菌,蓝绿色)、chlb(C55H70O6N4Mg,黄绿色)、 chlc、chld
类胡萝卜素类:
胡萝卜素(C40H56、橙黄色) 叶黄素(C40H56O2、黄色)
叶绿素和类胡萝卜素均为脂溶性。
藻胆素类:
藻红素、藻蓝素(与蛋白质结合紧密,分布于藻类,水溶性)
藻红蛋白、藻蓝蛋白(藻胆蛋白)
第一节光合色素及其性质
叶绿素功能
(1)少数特殊chla具有将光能转为电能作用
(2)绝大部分chla和全部chlb、c、d具有收集并传递光能的作用
类胡萝卜素功能
(1)辅助吸收光能
(2)保护叶绿素免受光氧化破坏
藻胆素功能
辅助吸收光能
功能
辅助色素(集光色素)
正常叶片中的分布
A) 叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为3:1
B) chla与chlb的分子比例也约为3:1
C) 叶黄素与胡萝卜素约为2:1
阳生植物叶片的叶绿素a/b比值约为3∶1,
阴生植物的叶绿素a/∶1。
吸收光谱----叶绿体色素吸收部分光质后,在光谱上出现的暗带。
*地面上太阳光:300nm ~ 2600nm
*可见光:390nm ~ 770nm(红橙黄绿青蓝紫)
*用于光合作用光:400nm ~ 700nm
(二)光合色素的光学性质
1、吸收光谱
(1)叶绿素吸收光谱
最大吸收区:红光区640 ~ 660nm(特有)
蓝紫光区 430 ~ 450nm
注 chlb在蓝紫光区的吸收带比chla宽、吸收峰高,更利于吸收短波蓝紫光。故阴生植物比阳生植物chlb含量高。
(2)类胡萝卜素、叶黄素吸收光谱
最大吸收区域:蓝紫光区,基本不吸收黄光,从而呈现黄色。
(3) 藻胆素吸收光谱
藻蓝素吸收峰:橙红区藻红素吸收峰:绿光区
植物体内不同光合色素对光波的选择吸收是植物在长期进化中形成的对生态环境的适应,这使植物可利用各种不同波长的光进行光合作用。
光合色素的吸收光谱