植物生理学第5章光合作用
植物生理学中的光合作用简述
植物生理学中的光合作用简述植物是自主合成有机物质的生物，而光合作用是植物进行自主合成的重要途径之一。
在日光的照射下，植物通过使用光合色素，将太阳能转化为化学能，并利用该能量为自身合成有机物质。
本文将简单的介绍植物光合作用的基本过程和在其过程中所涉及的分子和机制。
光合作用的基本过程光合作用的主要过程可以被概括为两个基本反应：光反应和暗反应。
在光反应中，太阳能被转换成了化学能，这种能量是由光生电子转移而形成的氧化还原能。
在暗反应中，这种光能被利用来驱动一系列的化学反应，从而产生有机化合物。
在光反应中，最重要的物质就是叶绿素。
叶绿素是光合色素的一种，它是植物中最具代表性的色素之一，可以吸收太阳光中的红、橙、黄、绿、蓝和紫等各种光线，其中吸收光线最大值位于蓝色和红色之间。
叶绿素的一个重要特性是它能够捕捉太阳能，并将其转化成对电子的激发，使光合酶得以工作。
光合酶是一个大分子复合物，在叶绿体膜上焦距定义，它是能够收集光子能量并促进电子跃迁的。
这些光子首先会被捕获到叶绿素分子中形成激发态，接着通过光合酶移入电子传递链，最后产生足够强的还原力保障ATP的合成以及NADPH的自然界生成。
在暗反应中，最重要的过程是卡尔文循环。
该循环由Rubisco酶、甘油磷酸酸倒路、三磷酸甘露醇通路、琥珀酸途径等多个反应过程组成。
在这些反应中，光合产生的CO2和三磷酸葡萄糖被逐步转化成葡萄糖和其他有机化合物。
光合作用涉及的分子和机制在光合作用的过程中，有两种主要的光合色素：叶绿素和类胡萝卜素。
叶绿素是绿色的，主要吸收蓝色和红色的光线。
而类胡萝卜素则是红色、黄色和橙色的，主要吸收蓝色和绿色光线。
这些色素通过吸收光子的能量，能够捕获电子并将其传递到光化学反应中心（PSI和PSII）。
在光化学反应中心中，光能被用于转移电子，产生ATP和NADPH。
这个过程被称为光合成电子传递链。
PSII和PSI是两个主要的复合物，其中PSII通过水光解产生氧气和负离子，而PSI则利用电子来还原NADP+，从而产生NADPH。
植物的光合作用过程
植物的光合作用过程植物的光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
这一过程是植物生存的基础，也是地球上所有生物能量的主要来源之一。
本文将详细介绍植物的光合作用过程，从光能的捕获到产生有机物质的步骤。
第一步：光的吸收和反应中心植物中的光合作用主要发生在叶绿素，特别是叶绿体中。
叶绿素是一种色素，能够吸收来自太阳的光能。
当光线照射到叶片上时，叶绿素会吸收红光和蓝光的能量。
该能量被传递到反应中心，这是植物光合作用的起点。
第二步：光合色素和光能转化在反应中心，光合色素接收到光能后，它会激发一个电子，并将其传递给一个叫做电子传递链的过程。
电子传递链由一系列蛋白质和辅助色素组成，这些辅助色素能够帮助电子传递。
在电子传递链中，光能逐渐转化为化学能。
第三步：ATP和NADPH的生成通过电子传递链，光合作用产生了两种重要的能量分子，即三磷酸腺苷（ATP）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）。
ATP是一种能量储存分子，它能为细胞提供所需的能量。
而NADPH则是一种还原剂，用于将化学反应中的氢原子供应给产生有机物质的过程。
第四步：碳固定和光照反应在光照反应（光依赖反应）中，光合作用利用光能将从水中释放的氧气和电子传递链中的氢离子和NADP+还原成水和NADPH。
这个过程释放出的氧气是我们呼吸所需的氧气。
同时，在光照反应中，ATP和NADPH也被用于碳固定的过程。
第五步：光独立反应（Calvin循环）光独立反应，也被称为Calvin循环，是光合作用的最后一步。
该循环发生在叶绿体中的基质中，通过一系列酶的作用，将二氧化碳转化为有机物质，尤其是葡萄糖。
在Calvin循环中，ATP和NADPH提供能量和氢原子，驱动碳固定和有机物质的合成。
综上所述，植物的光合作用过程可以分为光依赖反应和光独立反应两个阶段。
在光依赖反应中，光能被吸收和转化为化学能，产生了ATP和NADPH。
而在光独立反应中，通过Calvin循环，植物利用ATP和NADPH将二氧化碳转化为有机物质。
植物生理学：第5章 植物的光合作用--级-第3-4-(续)--
反应部位：叶绿体基质
1.卡尔文循环的化学过程
卡尔文循环大致分三个阶段：
羧化阶段 还原阶段 再生阶段
2.卡尔文循环的调节
羧化阶段
CO2必须经过羧化阶段，固定成羧酸，然后 才能被还原。
核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）是CO2的接收 体。
催化此反应的酶是核酮糖-1，5-二磷酸羧 化酶（Rubisco）
回顾：
1. 光合作用过程（能量转变；储存能量；时间跨度； 反应部位；是否需光） 2. 光合单位 3. 原初反应的过程 4. 如何证明光合电子传递由两个光系统组成 5. 光系统 6. “Z”链 7. 光合电子传递的类型
MSP：放氧复合体 Z：PSⅡ的电子供体（D1亚基Tyr残基） D:次级电子供体（D2亚基的Tyr残基） P680:PSⅡ反应中心色素分子 Pheo: 去镁叶绿素 QA：与D1蛋白结合的质体醌 QB：与D2蛋白结合的质体醌
三、碳同化
C反O应2的中同形化成，的简同称化碳力同，化将，CO是2指转植化物为利糖用类光的 过程。
在叶绿体基质中进行，是酶促反应。
高等植物碳同化途径有三条：
卡 成尔 能文 力循----环--（具C有3合途成径淀）粉：的最能普力遍。，具有产物合
C4途径
只有固定、运转
景天科酸代谢途径（CAM途径） CO2作用
２.环式光合磷酸化
与环式电子传递偶联产生ATP的反应： ADP ＋ Pi 光 叶绿体 ATP＋ H２O
环式光合磷酸化是非光合放氧生物光能转换的唯一形式，主要在 基质片层内进行。它在光合演化上较为原始，在高等植物中可 能起着补充ATP不足的作用。
３.假环式光合磷酸化
➢ 与假环式电子传递偶联产生ATP的反应。此种光合 磷酸化既放氧又吸氧，还原的电子受体最后又被氧 所氧化。
植物生理学中的光合作用
植物生理学中的光合作用光合作用是植物生理学中一项重要的生理过程，它使植物能够利用阳光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
本文将就光合作用的基本原理、过程和调控因素进行讨论。
一、光合作用的基本原理光合作用是通过光能转化为化学能的过程。
在光合作用中，植物通过叶绿素等色素吸收光能，并利用该光能将二氧化碳和水合成有机物质，同时释放出氧气。
这一过程主要发生在植物的叶绿体中。
二、光合作用的过程光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
1. 光反应：光反应发生在叶绿体的基质膜上。
当叶绿体中的色素吸收到光子后，光能被转化为化学能，产生ATP和NADPH等高能化合物。
同时，水分子被光解，释放出氧气并提供电子供应。
2. 暗反应：暗反应发生在叶绿体的基质中，不需要直接依赖光能。
在暗反应中，植物利用光反应阶段生成的ATP和NADPH，将二氧化碳还原为有机物质，例如葡萄糖。
暗反应的最终产物是有机物质，它们被植物用于生长和代谢。
三、光合作用的调控因素光合作用的进行受到许多因素的影响，主要包括光照强度、温度和二氧化碳浓度。
1. 光照强度：光照强度对光合作用的速率有着直接的影响。
当光照强度较低时，光合作用受限于光反应的速率；而在光照强度较高时，暗反应对光合作用速率的影响更大。
2. 温度：温度是另一个重要的调控因素。
在适宜的温度下，光合作用可正常进行；然而，过高或过低的温度均会抑制光合作用的进行。
这是因为较高温度下酶活性受到抑制，而较低温度下酶活性受到限制。
3. 二氧化碳浓度：二氧化碳是暗反应的底物之一，其浓度的增加可以促进暗反应的进行。
然而，在现代工业化社会中，二氧化碳排放导致大气中二氧化碳浓度的增加，进而对植物的光合作用产生了积极的影响。
四、光合作用的重要性光合作用是生物圈中最为重要的能量来源之一。
通过光合作用，植物能够将太阳能转化为化学能，进而提供给其他生物。
此外，光合作用还能够释放出氧气，并吸收大量的二氧化碳，起到了调节大气组成的作用。
2020高中生物竞赛—植物生理学-第五章 植物的光合作用1(共123张PPT)
4.运动
1.发育 2.形态 3.分布 4.运动
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。
玉米叶绿体
水稻叶绿体
1.发育 2.形态 3.分布 4.运动
➢ 堆叠区 片层与片层互 相接触的部分，
➢ 非堆叠区 片层与片层 非互相接触的部分。
2.膜系统常是酶排列的支架，膜的堆叠易 构成代谢的连接带，使代谢高效地进行。
类囊体片层堆叠成基粒是高等植物细胞所 特有的膜结构,它有利于光合作用的进行。
(四)类囊体膜上的蛋白复合体
蛋白复合体：由多种亚基、多种成分组成的复合体。 主要有四类：即光系统Ⅰ（PSI）、光系统Ⅱ（PSⅡ）、 Cytb６/f复合体和ATP酶复合体（ATPase）。
(三) 叶绿体的基本结构
叶绿体
被膜 基质(间质)
类囊体(片层)
1.叶绿体被膜
➢ 由两层单位膜组成，两膜间距5～ 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
环己烯
(紫罗兰酮环)
橙黄色
3
黄色
➢ 胡萝卜素(carotene)呈橙黄色，有α、β、γ三种同分异构体， 其中以β-胡萝卜素在植物体内含量最多。β-胡萝卜素在动物 体内经水解转变为维生素A。
➢ 叶黄素(xanthophyll)呈黄色，是由胡萝卜素衍生的醇类，也叫 胡萝卜醇,通常叶片中叶黄素与胡萝卜素的含量之比约为2:1。
植物生理学期末复习5 第5章 植物的光合作用-自测题及参考答案+重点
第5章 植物的光合作用自测题：一、名词解释:1．光合色素 2．原初反应 3．红降现象 4．爱默生效应 5．光合链 6．光合作用单位 7．作用中心色素 8．聚光色素 9．希尔反应 10．光合磷酸化 11．光呼吸 12．光补偿点 13．CO2 补偿点 14．光饱和点 15．光能利用率 16.光合速率 17.叶面积系数 18. 压力流动学说 19.细胞质泵动学说 20.代谢源与代谢库 21.比集转运速率 22 .P-蛋白 23.有机物质装载 24.有机物质卸出 25 收缩蛋白学说 26. 磷酸运转器27.转移细胞 28.生长中心 29.库－源单位 30.供应能力 31.竞争能力 32.运输能力二、缩写符号翻译:1.Fe-S2.Mal3.0AA4.BSC5.CF l _ Fo6.NAR7.PC8. CAM9.NADP 10.Fd 11.PEPCase 12.RuBPO 13.P680 14.PQ 15.PEP 16.PGA 17.Pn 18.Pheo 19.PSP 20.RuBP 21.RubisC(RuBPC)22.Rubisco(RuBPCO) 23.LSP 24. LCP 25. DCMU 26.FNR 27. LHC 28. TP 29. PSI 30. PSII 31.SMTR 32. SMT 33. SE-CC 34.SC三、填空题:1．光合生物所含的光合色素可分为四类， 即 、 、 、。
2． 合成叶绿素分子中吡咯环的起始物质是 。
光在形成叶绿素时的作用是使 还原成 。
3．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应： 和 。
前者是在叶绿体的 上进行的，后者在叶绿体的 中进行的，由若干酶所催化的化学反应。
4．P700的原初电子供体是 ，原初电子受体是 。
P680的原初电子供体是 ， 原初电子受体是 。
5．在光合电子传递中最终电子供体是 ，最终电子受体是 。
6．水的光解是由 于1937年发现的。
光合作用详细讲解
光合作用详细讲解光合作用是指植物和一些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
它是生物体在地球上进行能量转换的最主要途径之一，也是维持地球上所有生命的关键过程之一、以下是光合作用的详细解释。
1.概述光合作用发生在植物细胞中的叶绿体内，主要包括光反应和暗反应两个过程。
光反应发生在叶绿体的葡萄糖酸盐内膜上，利用光能将水分解为氧气和氢离子，生成能量富集的化合物ATP和载体NADPH。
而暗反应则发生在叶绿体的基质内，利用ATP和NADPH将二氧化碳还原为有机物质，最后生成葡萄糖。
2.光反应光反应发生在光合作用的第一阶段。
它依赖于光能和叶绿素分子的光合作用色素，主要包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素。
当光能传递到叶绿体的光合作用色素时，能量被吸收并转化为光反应所需的化学能。
光反应过程中最核心的组成是光合作用色素分子聚集成的光合作用单元，也被称为光合作用反应中心复合物。
在该复合物中，叶绿素分子通过共同吸收光子来激发，将能量传递给反应中心的叶绿素a分子。
激发的叶绿素a分子将电子传递给接受体分子，形成电子传递链。
光反应过程中的第一个步骤是光解水反应，也被称为水光解作用。
在这个过程中，光能被利用来将水分子分解为氧气和氢离子。
氧气被释放为副产品，而氢离子则被暂时储存在化合物NADPH中。
同时，光反应还产生了能量富集的分子ATP。
ATP是生物体内的能量储存分子，能够提供供给暗反应阶段的化学能量。
光反应有助于维持细胞内的氧气浓度，并提供所需的能量和电子给暗反应进行二氧化碳的固定和转化。
3.暗反应暗反应是光合作用的第二阶段，也被称为固碳偶联作用，因为它将二氧化碳转化成有机物质。
这个过程发生在叶绿体的基质中，不依赖于直接的光照，但仍然依赖于光反应产生的ATP和NADPH。
暗反应的中心过程是卡尔文循环，它主要由三个阶段组成：固定、还原和再生。
首先，二氧化碳分子与鲍尔酮糖分子以催化剂酵素的作用下进行反应，形成不稳定的六碳中间体，然后通过一系列的反应释放出两个磷酸甘油酸分子。
植物生理学-光合作用的概念和意义知识点
光合作用的概念和意义名词解释温室效应：透过太阳短波辐射，返回地球长波辐射，地球散失能量减少，地球变暖光合膜：光合作用中光能吸收和电子传递过程都是在类囊体的膜片层上进行，因此类囊体膜也称为光合膜荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色的现象，荧光寿命很短。
是由于Chl分子吸收光能后，重新以光的形式释放所产生的。
磷光现象：在暗处叶绿素会发出弱光，磷光的寿命为10-2~103秒原初反应：包括光能的吸收，传递和光化学反应；在类囊体膜上进行（光→电）电子传递和光和磷酸化：光能经电能转化为化学能，在类囊体膜上进行碳同化：CO2固定于还原，在间质进行集光色素（天线色素）：吸收和传递光能，不进行光化学反应的光合色素，大部分Chl a中心色素：少数特殊状态的Chl a，吸收集光色素传递而来的激发能后，发生光化学反应引起电荷分离的光合色素光合单位：指在光饱和条件下吸收、传递和转化一个光量子到作用中心所需要协同作用的色素分子诱导共振：是指当某一特定的分子吸收能量达到激发态，在重新回到基态时，使另一分子变为激发态光化学反应：指中心色素分子受光激发引起的氧化还原反应。
作用中心包括原初电子供体、原初电子受体、和作用中心色素组成量子产额：每吸收一个光量子所同化的CO2分子数（或释放的氧分子数）红降现象：小球藻能大量吸收波长>690nm的长波红光，但光合作用的效率很低的现象双光增益效益（爱默生）：红降出现，如果加入辅助的短波红光（650nm）则光合效率大增，并且比这两种波长单独照射的总和还要高的现象光合链：光合链是类囊体膜上由两个光系统和若干电子传递体，按一定的氧化还原电位依次排列而成的电子传递系统PQ质体醌（质醌）：担负着传递氢H+和e-的任务PC质蓝素（质体菁）：含铜蛋白质，PSI的远处电子供体Fd铁氧还蛋白：把电子传给FNR后还原NADP为NADPH，或把电子传给Cytb6进行环式光合电子传递。
此外，Fd还在亚硝酸还原，酶活化等方面具有多种功能。
植物生理学第5篇光合作用
β-胡萝卜素
叶黄素
β-胡萝卜素和叶黄素结构式
（三）光合色素的吸收光谱 1、对光合有效的可见光波长为400～700 nm 。 2、太阳光的连续光谱 (白光经三棱镜后形成)
光子携带的能量与光的波长成反比 E=N h c/λ
3、吸收光谱：光合色素将太阳连续光谱中 有些波长的光吸收，在光谱上出现黑线 或暗带，这种光谱叫吸收光谱。 叶绿素有2个最强吸收区: ※ λ＝640～660nm的红光区 λ＝430～450nm的蓝紫光区 叶绿素溶液呈绿色。
(6) 遗传
海棠 叶绿素的形成受遗传因素控制， 如水稻、玉米的白化苗以及花卉 中的斑叶不能合成叶绿素。有些 病毒也能引起斑叶。
花叶
吊兰
问题：指出植物有哪些黄化现象，并分析产生的原因。
植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成，一方面分解， 在不断地更新。如环境不适宜，叶绿素的形成就受到影响，而 分解过程仍然进行，因而茎叶发黄，光合速率下降。
叶绿体
※绿色植物在光下，把二氧化碳和水转化为糖， 并释放出氧气的过程。
其实质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。
2、细菌光合作用 (Bacterial photosynthesis)
光、叶绿素
CO2 + H2S 如：紫色硫细菌
➢黑暗使植物黄化的原理常被应用于 蔬菜生产中，如韭黄、软化药芹、白 芦笋、豆芽菜、葱白、蒜白、大白菜 等生产。
(2) 温度
➢ 叶绿素的生物合成是一 系列酶促反应，受温度 影响。
➢ 叶绿素形成的最低温度 约2℃，最适温度约 30℃,最高温度约40℃ 。
植物生理学-光合作用的概念和意义知识点
光合作用的概念和意义名词解释温室效应：透过太阳短波辐射，返回地球长波辐射，地球散失能量减少，地球变暖光合膜：光合作用中光能吸收和电子传递过程都是在类囊体的膜片层上进行，因此类囊体膜也称为光合膜荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色的现象，荧光寿命很短。
是由于Chl分子吸收光能后，重新以光的形式释放所产生的。
磷光现象：在暗处叶绿素会发出弱光，磷光的寿命为10-2~103秒原初反应：包括光能的吸收，传递和光化学反应；在类囊体膜上进行（光→电）电子传递和光和磷酸化：光能经电能转化为化学能，在类囊体膜上进行碳同化：CO2固定于还原，在间质进行集光色素（天线色素）：吸收和传递光能，不进行光化学反应的光合色素，大部分Chl a中心色素：少数特殊状态的Chl a，吸收集光色素传递而来的激发能后，发生光化学反应引起电荷分离的光合色素光合单位：指在光饱和条件下吸收、传递和转化一个光量子到作用中心所需要协同作用的色素分子诱导共振：是指当某一特定的分子吸收能量达到激发态，在重新回到基态时，使另一分子变为激发态光化学反应：指中心色素分子受光激发引起的氧化还原反应。
作用中心包括原初电子供体、原初电子受体、和作用中心色素组成量子产额：每吸收一个光量子所同化的CO2分子数（或释放的氧分子数）红降现象：小球藻能大量吸收波长>690nm的长波红光，但光合作用的效率很低的现象双光增益效益（爱默生）：红降出现，如果加入辅助的短波红光（650nm）则光合效率大增，并且比这两种波长单独照射的总和还要高的现象光合链：光合链是类囊体膜上由两个光系统和若干电子传递体，按一定的氧化还原电位依次排列而成的电子传递系统PQ质体醌（质醌）：担负着传递氢H+和e-的任务PC质蓝素（质体菁）：含铜蛋白质，PSI的远处电子供体Fd铁氧还蛋白：把电子传给FNR后还原NADP为NADPH，或把电子传给Cytb6进行环式光合电子传递。
此外，Fd还在亚硝酸还原，酶活化等方面具有多种功能。
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第一节 光合作用及其重要性 一、碳素同化作用(Carbon assimilation)
❖ 自养植物吸收CO2，将其转变成有机物的过 程称为植物的碳素同化作用。包括绿色植 物光合作用，细菌光合作用，化能合成作 用三种类型。
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3
1、光合作用(Photosynthesis)
光
CO2 +H2O
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部极 性 头
疏 水 尾 部
叶绿素b以－CHO 代替－CH3
CH3
4个吡咯环和4个甲烯基 连成一个大环—卟啉环
镁原子居卟啉环的中央
1个含羰基和羧基的副 环（同素环Ⅴ），羧 基以酯键和甲醇结合
叶绿醇则以酯键与在 第Ⅳ吡珞环侧键上的 丙酸结合
庞大的共轭体系,起着吸收 光能,传递电子,以诱导共振 的方式传递能量
（3）功能：吸收和传递光能，保护叶绿素 免受强光氧化。
β－胡萝卜素在动物体内转变为维生素A， 可预防和治疗夜盲症。
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β-胡萝卜素
叶黄素
β-胡萝卜素和叶黄素结构式
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（三）光合色素的吸收光谱 1、对光合有效的可见光波长为400～700 nm 。 2、太阳光的连续光谱 (白光经三棱镜后形成)
(CH2O ) + O2
叶绿体
※绿色植物在光下，把二氧化碳和水转化为糖， 并释放出氧气的过程。
其实质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。
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2、细菌光合作用 (Bacterial photosynthesis)
光、叶绿素
CO2 + H2S 如：紫色硫细菌
CH2O + H2O+S
3、化能合成作用(Chemosynthesis) 化能合成细菌
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水生植物光合作用产生可的编辑氧版 气在叶片表面形成气泡 6
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二、光合作用的重要性※
1、将无机物转变成有机物 地球上自养植物一年同化的碳素约为2×1011吨
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二、光合色素
（一）分类※
叶绿素a：蓝绿色
1、叶绿素
叶绿素b：黄绿色
光合色素
胡萝卜素：橙黄色 2 、类胡萝卜素 叶黄素：黄色
3、藻胆素
藻红素 藻蓝素
叶绿素:类胡萝卜素=3:1 叶绿素a:叶绿素b=3:1 叶黄素:胡萝卜素=2:1，所以叶片一般呈绿色
解释：
霜叶红于二月花
秋天气温降低，叶绿素 降解，类胡萝卜素较稳 定—叶变黄；植株体内 积累较多糖分以适应寒 冷，糖转化成花色素 苷—叶子变红。
第五章 植物的光合作用
厂房 叶绿体
动力 光能
原料 二氧化碳和水
产物 有机物和氧
CO2+H2O
光能
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叶绿体
（CH2O)
+O2
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本章主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
光合作用及其重要性 光合色素 光合作用的机制 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
pigments
Paul Karrer ，Chemistry, 1937, carotenoids,
flavins and vitamins
Richard Kuhn, Chemistry, 1938, won for
additional work on carotenoids and vitamins
用50%醋酸溶液配制的饱 和醋酸铜溶液浸渍植物标 本(处理时可加热)
当溶液变褐 色后，投入 醋酸铜粉末， 微微加热， 形成铜代叶 绿素
向叶绿素溶液 中放入两滴5 ％盐酸摇匀， 溶液颜色的变 为褐色，形成 去镁叶绿素。
2、类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素）
（1）化学性质：不溶于水，溶于有机溶剂。
（2）结构：不饱和碳氢化合物。
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（二）光合色素的结构与性质
1、叶绿素（叶绿素a、 b） （1）化学性质：叶绿酸的酯，不溶于水，
易溶于酒精、丙酮、乙醚、氯仿、 石油醚等有机溶剂。
（2）功能：绝大部分的叶绿素a和全部叶绿素b 具有吸收和传递光能的作用。极少数特殊 状态的叶绿素a可将光能转变为电能。
（3）结构：
Severo Ochoa, Physiology or Medicine, 1959,
enzymatic processes in biological oxidation and
synthesis and the transfer of energy.
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9
Melvin Calvin, Chemistry, 1961, won for his work on carbon dioxide assimilation in photosynthesis Robert Burns Woodward, Chemistry, 1965, the total synthesis of chlorophyll, vitamin B12 and other natural products Peter D. Mitchell, Chemistry, 1978, the chemiosmotic theory Paul Boyer, Chemistry, 1997, ATP synthase
2、将光能转变成化学能 绿色植物是一个巨型能量转换站
3、维持大气中O2和CO2的相对平衡
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8
the Nobel prize about photosynthesis:
Richard Martin Willstatter ，Chemistry ，
1915 ，research on chlorophyll and other plant
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10
第二节 叶绿体和光合色素
一、叶绿体的结构和成分
1 、 结 构
类囊体垛叠的生理意义： 使捕光机构高度密集；使酶合理 排列，形成一个长的代谢传递带， 利于代谢进行2、叶绿体的成分
水分 75%
干物质
蛋白质 脂质 色素
无机盐 贮藏物
30～45% 20～40% 8% 10% 10～20%
H+,Cu2+可取代Mg
叶绿素a的可编结辑版构式
18
铜代叶绿素反应
❖ 卟啉环中的镁可被H+所 置换。当为H＋所置换后， 即形成褐色的去镁叶绿素。
❖ 去镁叶绿素中的H＋再被 Cu2+取代，就形成铜代叶绿 素，颜色比原来的叶绿素更 鲜艳稳定。
❖ 根据这一原理可用醋酸 铜处理来保存绿色标本。
制作绿色标本方法：