文档介绍：作物光合作用与产量形成
第三章
第一节作物对光能的利用
一、作物与光能
光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,将CO2和H2O转化成储存着能量的有机物,并且释放O2的过程。
光能
CO2+H2O ————→(CH2O)+ O2
绿色细胞
无机物转变成有机物的主要途径
太阳能转变成稳定的化学能的主要途径
维持大气中氧气和CO2的平衡,保护环境
作物产量构成的主要因素
①原初反应
②电子传递和光合磷酸化
③碳同化
H2O
O2
[H]
ADP+Pi
ATP
CO2
2C3
C5
(CH2O)
糖类
蛋白质
脂肪
光反应
暗反应
光反应
暗反应
场所
叶绿体的类囊体膜上
叶绿体的基质上
条件
光、色素、酶
酶
过程
原初反应、电子传递和光合放氧、光合磷酸化
CO2同化
基本内容
光能的吸收传递和转换、H2O的光解、氧的释放、电子传递、NADPH的形成、ATP的产生
CO2固定还原、碳水化合物等有机物的形成
能量转移
光能电能
电能活跃的化学能
活跃的化学能稳定的化学能
联系
光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应产生ADP和Pi为光反应提供原料
光反应和暗反应的比较
叶绿体的基本结构
叶绿体
被膜(chloroplast envelope)
基质(stroma)
类囊体(thylakoid)
类囊体膜是光合膜
类囊体膜的蛋白质复合体参与了光能吸收、传递与转化、电子传递、H+输送以及ATP合成等反应。由于光合作用的光反应是在类囊体膜上进行的,所以称类囊体膜为光合膜。
光合色素的结构和性质
叶绿素是双羧酸的酯:
Ⅰ环羧基被甲醇所酯化
Ⅳ环羧基被叶绿醇所酯化
叶绿素a与b的不同处:
叶绿素a的第Ⅱ吡咯环上一个甲基(-CH3)被醛基(-CHO)所取代。a比b多两个氢少一个氧。
叶绿素结构
含有由中心原子Mg连接四个吡咯环的卟林环结构和一个使分子具有疏性长的碳氢链。
使植物呈现绿色的色素。
叶绿素a
叶绿素b
叶绿素c
叶绿素d
高等植物
藻类
细菌叶绿素——
叶绿素
光合细菌
类胡萝卜素包括胡萝卜素(C40H56)和叶黄素(C40H56O2)两种。
由8个异戊二烯形成的四萜,含有一系列的共轭双键,
分子的两端各有一个不饱和的取代的环己烯。
3
(紫罗兰酮环)
环己烯
橙黄色
黄色