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第一节:光合作用的重要性
1、碳素同化:自养生物将无机碳化物(CO2)转变成有机物质的过程。
2、光合作用:植物的绿色组织吸收利用光能,将CO2和H2O合成有机物(主要是碳水化合 物),并释放O2的过程。
3、光合作用的意义
(1)将无机物转化成有机物,既为自身又为所有异养生物提供了有机营养;
(2)将光能转化成华讯呢个,为植物自身及异养生物的生命活动提供能源,同时也是人类 生活和生产的主要能源;
(3)光合作用维持大气中O2和CO2浓度的相对平衡,净化空气,保护环境。
2、荧光现象:叶绿素溶液在透射光下呈翠绿色,在反射光下呈棕红色的现象。
3、磷光现象:叶绿素溶液在中断光源后,仍然继续辐射出极为微弱的红光的现象。
( 荧光/磷光只存在于叶绿素溶液中,新鲜叶片中很少存在。)
第三节 光合作用机制
(一)光合作用:三步:原初反应→电子传递和光合磷酸化→碳同化
(1)原初反应
光合作用的第一幕,包括光能的吸收传递与转化过程。
发生部位:叶绿体类囊体膜
反应过程:光能的吸收、传递和转换。
根据功能可将光合色素分为两类:
a)聚光色素:没有光化学活性,只起吸收、传递光能的作用,并将吸收的光能聚集起来, 传递给作用中心色素。——ChIb、Car、多数ChIa
b)作用中心色素:具有光化学反应活性,能将吸收的光能转换为电能,即这种色素既能 吸收光能又能转换光能,因此称为能量“陷阱”。
作用中心:指存在于类囊体膜上能进行原初反应的最基本的色素蛋白结构。它至少由一个 原初电子工体(D),一个原初电子受体(A)和一个作用中心色素分子(P)组成。
(2)光合电子传递过程
光合链:
(3)光合磷酸化
叶绿体类囊体膜在进行电子传递的同时,将无机磷和ADP合成ATP的过程。
类型:非循环光合磷酸化(主要)和循环光合磷酸化
(二)碳同化:碳同化过程实在叶绿体基质中进行的,高等植物碳同化又三条途径:C3途 径、C4途径和景天酸代谢途径。其中C3途径是碳同化的基本途径。
1、C3途径:C3途径是植物光合碳同化的基本途径,分为三个阶段:羧化阶段、还原阶段和 再生阶段。
(1)羧化阶段:CO2必须经过羧化阶段,固定成羧酸,然后才被还原。
CO2的受体是 RuBP(核酮糖—1,5—二磷酸)
催化的酶:RuBPCase(核酮糖—1,5—二磷酸羧化酶/加氧酶)
第一个稳定性产物:3—磷酸甘油酸
(2)还原阶段:将磷酸甘油酸还原成3—磷酸甘油醛(GAP),就是糖类。
该阶段要消耗同化力:ATP和NADP+H+
(3)再生阶段:即RuBP的再生,GAP经C4糖、C3糖、C6糖、C7糖等一系列的转变,重 新转化为RuBP用于CO2的重复固定,其中部分C6糖转变为淀粉等光合产物。
C3途径经6次循环可将6分子CO2同化为1分子葡萄糖,消耗18分子ATP和12分子 NADPH+H+
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