文档介绍：植物的光合作用(Photosynthesis)
引言
碳---生命基础:
1)90%以上是有机化合物(都含有碳素,约占45%),碳素---含量较多;
2)碳原子--化合物的主要骨架,碳原子与其他元素有各种不同形式的结合,由此决定了这些化合物的多样性。
按碳素营养方式不同,植物分为两种:
(1)异养植物(heterophyte),如某些微生物和少数高等植物,只能利用现成的有机物作营养
(2)自养植物(autophyte),如绝大多数高等植物和少数微生物,可以利用无机碳化合物作营养,将他合成有机物。
自养植物在植物界中最遍,是生物界的第一生产者---着重讨论。自养植物吸收CO2,将其转变成有机物质的过程,称为植物碳素同化作用(carbonassimilation)。
植物碳素同化作用
细菌光合作用
绿色植物光合作用
化能合成作用
其中,绿色植物光合作用最广泛,合成的有机物质最多,与人类关系也最密切,因此,本章重点阐述绿色植物光合作用(以下简称光合作用)。
第一节光合作用的重要性
绿色植物利用光能,同化CO2 和H2O,制造有机物释放O2的过程,称为光合作用(photosynthesis)。光合作用所产生的有机物质主要是糖类,贮藏着能量。光合作用的过程,可用下列方程式来表示。
绿色植物
光能
CO2 + H2O
( CH 2O ) + O2

实质是一个氧化还原反应
(3个方面):
:
地球上的自养植物同化的碳素,7×1011吨 CO2,5×1011吨O2:40% (浮游植物), 60% (陆生植物)。
绿色植物喻为庞大合成有机物的绿色工厂。全部食物和某些工业原料----直接或间接地来自光合作用。
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它是地球上唯一的将太阳能转变为可贮存的化学能的生物学过程,×1018千卡,约为人类所需能量的一百倍,%。绿色植物又是一个巨型的能量转换站。
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呼吸、燃烧吸收氧气放出二氧化碳,×1011吨的O2,大气的含氧量不可能达到21%。,因此绿色植物被认为是一个自动的空气净化器。当前绝大部分的好氧动、植物,也只有在地球上产生光合作用以后,才得到发生和发展。
食物、能源和氧是人类生活的三大要素,都有光合作用提供,因此光合作用是地球上生命存在、繁荣和发展的根本源泉,人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。

细菌光合作用
光养生物
光能
CO2 + 2H2A
( CH 2O ) + 2A
1931微生物学家尼尔比较细菌和植物的光合之后,提出统式
H2A代表还原剂,可以是H2S、H2O、有机酸,植物来说,如果是H2O,就放出氧气。
---离体叶绿体加到具有适当氢受体的溶液中,在光下所进行的水分解,并释放O2的反应。
1939年,英国希尔提取离体叶绿体悬浮液,在完全没有CO2的情况下,加入电子受体照光,看到H2O被氧化,O2放出。意义:(1)初步证明O2来自H2O (2)CO2还原与H2O的氧化是两个不同的过程(3)离体叶绿体做实验,把光合作用研究深入到细胞器水平。希尔氧化剂:Fe3+,苯醌,醛,有机物,NADP+,NAD+等。

光养生物
光能
CO2 + 2H2O*
( CH 2O ) + 2O*

标记 H2O*,立即释放O2* 标记CO2*,立即释放O2 证明氧气来源:水
第二节叶绿体(chloroplast)及叶绿体色素
叶片-----光合作用的主要器官,叶绿体(chloroplast)--光合作用主要细胞器。

(一)叶绿体的发育、形态及分布
高等植物的叶绿体是由前质体发育而来的。当茎端分生组织形成叶原基时,前质体的双层膜中的内膜在若干处内折并伸入基质扩展增大,在光照下逐渐排列成行,形成简单的囊状结构的类囊体,同时合成叶绿素,使前质体发育成叶绿体。
叶绿体大多呈扁平椭圆形。大小和数目依植物种类、组织类型和发育阶段而异。通常一个细胞中含有10~100个左右的叶绿体,其长3~7μm,厚2~3μm。
叶肉细胞中叶绿体一般沿细胞壁排列,较多分布在与空气接触的细胞壁一边,且扁平面朝壁。这样的分布有利于叶绿体与外界进行气体交换,也有利于细胞间的物质运输和光合产物向维管束的输送。叶绿体在细胞中可随光照的方向和强度而运动。
(二) 叶绿体的基本结构
在电子显微镜下,可观察到叶绿体是由叶绿体被膜、基质和类囊体三部分组成。
(chloroplast membrane)
叶