植物的光合作用1教程.ppt

第四章 植物的光合作用;一、光合作用(photosynthesis)概念;CO２+2H２O* 光 绿色植物(CH２O)+ O2*+ H２O; 细菌光合作用 紫色硫细菌和绿色硫细菌 CO2+2H2S CH2O + 2S + H2O ? 紫色非硫细菌 H3C H3C ? ? CO2 + 2 CHOH (CH2O) + 2 CO + H2O H3C H3C 将光合细菌与植物的光合作用进行比较;CO２+2H２A 光 光养生物 (CH２O)+2A+H２O H2A代表一种还原剂，可以是H２O、 H2S、有机酸等。 ;(2) 希尔反应（Hill reaction） 英国科学家希尔 (1939) 发现在离体的叶绿体 （实际是被膜破碎的叶绿体）悬浮液中加入适当 的电子受体（如草酸铁、铁氰化钾、醌、醛）， 照光时可使水分解而释放氧气。 4Fe3++ 2H2O 4Fe2+ + 4H+ + O2 ; 离体叶绿体在光下，有电子受体存在的情况下，分解水放出O2的反应称为希尔反应. 电子受体称为希尔氧化剂。 希尔反应的意义： ①证明了光合作用氧的释放和CO2还原是两个不同的 过程，O2 来自水的分解。 ②将光合作用研究深入到细胞器水平，为光合作用 研究开辟了新途径。;+4;二、光合作用的意义;光合作用研究简史(自学);第二节 叶绿体和光合色素;除叶绿体外，还有几种其它类型的质体：如 造粉体（amyloplast), 白色体（Leucoplast, 参与单萜合成的无色质体)， 黄化质体（etioplast), 有色体（chromoplast, 决定果实和根的颜色).;(一)叶绿体的分离;Chlor被膜完整度较高;(二)叶绿体的发育、形态及分布;1.发育 2.形态 3.分布 4.运动 ;1.发育 2.形态 3.分布 4.运动;1.发育 2.形态 3.分布 4.运动 ;Upper: Chloroplast movement in the green algal genus Mougeotia Lower: Chloroplast movement in the leaf of Arabidopsis thaliana, (A) under dim light.(B) In bright light.;;(三) 叶绿体的基本结构;1.叶绿体被膜;1.叶绿体被膜;2.基质及内含物;2.基质及内含物; 3.类囊体 ; 3.类囊体 ; 3.类囊体 ;(四)类囊体膜上的蛋白复合体; 堆叠区 非堆叠区 PSII 85% 15% PSI 10% 90% Cytb6/f 50% 50% LHCII 90% 10% ATP合酶 0 100% ;光系统Ⅰ（PSI）;光系统Ⅱ（PSⅡ）;;Organization of the protein subunits of the cytochrome b6f complex.;ATP酶复合体（ATPase）;二、光合色素;光合色素种类;(一)光合色素的结构和性质;Mg--卟啉环结构图;环Ⅵ上有一个丙酸侧链以酯键与叶绿醇相结合，叶绿醇是由四个异戊二烯单位所组成的双萜，具有亲脂性。 ;叶绿素是一种酯，因此不溶于水。通常用含有少量水的有机溶剂如80％的丙酮，或者95%乙醇，或丙酮∶乙醇∶水＝4.5∶4.5∶1的混合液来提取叶片中的叶绿素，用于测定叶绿素含量。;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。;2.类胡萝卜素(caro