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1、光合作用的过程2008年12月 苏裕叶片是进行光合作用的主要器官，叶绿体是 进行光合作用的场所。每个叶肉细胞内含 有20-100个叶绿体 ，叶绿体呈椭圆球 形，具有双层膜， 每个叶绿体内有几 十个基粒，每个基 粒由多个类囊体重 叠而成，类囊体是 由膜围成的空心饼 状结构，类囊体膜 上分布着光合作用 有关的各种色素， 大大增加了接受光 的面积一、叶绿体中的色素（橙黄色）叶绿体中的多种色素 可以通过纸层析方法 分离显示叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶片的颜色在绿色植物的叶片中，叶绿素的含量通常是类胡萝卜素 含量的4倍，因此叶片总是呈现绿色。当叶片衰老或环境 条件不良时（如干旱、
2、高温、寒冷等），叶绿素比类胡 萝卜素更容易被破坏，其含量降低，叶片由此显现出类 胡萝卜素的颜色。光合作用的色素分布在类囊体膜上。无论是晴天（全光谱的光）还是阴天（蓝紫光）绿色植 物都能（通过叶绿素）利用太阳光进行光合作用。所有吸收的光能，最后都要传递给叶绿素a才能用于光合 作用。二、光合作用的反应过程光叶绿素a氧化的 叶绿素a光H2OO2eH+eADP+PiATPNADP+NADPH供能供氢2C3(CH2O)nC5CO2固定还原多种酶 参与光反应暗反应光反应和暗反应的比较比较 项目光反应暗反应条件光照、色素、酶黑暗或有光照都行，多种酶参与场所类囊体膜上叶绿体基质中物质 转化2H2O O2 +
3、4H+ + 4e- NADP+ + 2e- + H+ NADPH ADP + Pi ATPCO2+C52C3 CO2+3ATP+2NADPH+2H+ (CH2O)+3ADP+3Pi+2NADP+ H2O能量 转化光能电能电化学势能 活跃的化学能活跃的化学能稳定的化学能联系为暗反应提供能量和还原氢为光反应提供ADP和Pi光合作用总反应式2H2O O2 + 4H+ + 4e- NADP+ + 2e- + H+ NADPH ADP + Pi ATP CO2 + 3ATP + 2NADPH + 2H+ (CH2O) + 3ADP + 3Pi + 2NADP+ + H2O2H2O* + CO2 O2*
4、+ (CH2O) + H2O H2O* + CO2 O2* + (CH2O)光合作用的概念解释l光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2 和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放O2的过程 。n不但提出物质转化（无机物变成有机物），还提出了能 量转化（把光能转化成化学能）n光合作用的场所叶绿体n不要把叶绿体写成叶绿素n不要把有机物写成葡萄糖或者淀粉l光合作用是叶绿体吸收并利用光能，将CO2和H2O合成 有机物质并释放O2，将光能转换成化学能的过程。光合作用的意义1.把无机物变为有机物约合成5千亿吨/年2.把太阳能转变为可贮存的化学能 转化3.21021J/y的日光3.维持大气中O2
5、和CO2的相对平衡 释放出5.35千亿吨氧气/年4.促进生物进化C3植物和C4植物C3植物：在光合作用过程中，CO2中的C只被转 移到C3中。如：小麦、水稻、大豆、马铃薯C4植物：在光合作用过程中，CO2中的C首先被转 移到C4中，然后再转移到C3中。如：高粱、玉米 、甘蔗（一）C3植物和C4植物叶片结构的特点维管束鞘细胞不含叶绿体叶肉细胞排列疏松，都含有叶绿体围绕维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面：维管束鞘细胞（含有没有基粒的叶绿体）外面：是一部分叶肉细胞（含有正常的叶绿体）（二） C3途径和C4途径C3植物： C3途径C4植物： C3途径和C4途径Calvin cycleMovieC4
6、 how it worksCreates high conc of CO2 Has PEPcarboxylase三、影响光合作用的因素 光合速率：光合作用的强度，又称为光合速率。 光合作用速率可以用一定量的植物（如一定量的 叶面积）在单位时间内进行光合作用释放O2或消 耗CO2的量来表示。 影响光合作用的因素： 内在因素：植物体自身生长发育的不同阶段、生 长状态 外在因素：光照强度、CO2浓度、温度、其他方 面（如水、矿质元素）等1、光照强度CO2 吸 收 量CO2 释 放 量光照强度在黑暗中呼吸所释放出的CO2量光补偿点光饱和点ABCA点处光照强度=0，不 进行光合作用，只进行 呼吸作用B点
7、处CO2吸收量=CO2 释放量，也就是CO2的 净含量为0，此时的光照 强度为光补偿点。C点处所对应的光照强 度为光饱和点，也就是 即使光照强度再增加， 光合作用强度也增加很 少总光合作用：植物在光照下制造的有机物的总量（吸收 的CO2总量）。净光合作用：在光照下制造的有机物总量（或吸收CO2总 量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗 的有机物（或释放的CO2）后，净增的有机物的量。CO2 吸 收 量CO2 释 放 量光照强度净 光 合 作 用总光合作用2、温度温度CO2 吸 收 或 释 放 量光合作用呼吸作用在一定温度范围内 ，提高温度可以提 高酶的活性，加快 反应速度。在一定光照
8、强度下， 提高温度可以促进光 合作用，同样也可以 促进呼吸作用3、 CO2浓度光 合 作 用 的 强 度CO2浓度ABC植物能够进行光合作用积累有机物质的最低CO2浓度称为CO2补偿点，例 如图中的A点。在一定范围内，随着CO2浓度的增加，光合作用强度也增加，如图中A、 B之间范围内。当CO2浓度继续增加时，光合作用强度不再增加或增加很少，此时的CO2 浓度称为CO2的饱和点，如图中的B点。如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而下降，甚至引起植 物CO2中毒，影响植物正常的生长发育。例如图中B、C之间。4、矿质元素1）氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和 ATP的重要组成成分 2）磷也是NADP+和ATP的要组成成分，在维持 叶绿体膜的结构和功能上起着重要作用 3）绿色植物通过光合作用合成糖类、以及将糖 类运输到块根、块茎和种子等器官，都需要钾 4）镁是叶绿素的重要组成成分，没有镁就不能 合成叶绿素
