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第五节光合作用一、光合作用概述1、概念：光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物质，同时释放O2。光叶绿体6CO2+12H2O＊C6H12O6+6O2＊+6H2O2、总反应式：3、场所：双层膜：外膜、内膜基质：同化CO2基粒：由类囊体薄膜垛叠而成的绿色颗粒叶绿体——叶绿素：Chlorophyll叶绿素a:蓝绿色叶绿素b:黄绿色类胡萝卜素：carotenoid胡萝卜素:橙黄色叶黄素:黄色4、色素：含镁有机物碳氢组成的烃类化合物（1）色素种类叶绿素分子结构胡萝卜素两个吸收峰430-450nm蓝紫光区640-660nm红光区连续双峰400-500nm叶绿素是绿色？？类胡萝卜素是黄色？？（2）功能：吸收、传递、转化光能吸收的光波长范围为：400-700nm(可见光)色素的吸收光谱二、光合作用的过程P680P680光光PheoPQAPQBP700P700A0A1Fe-SxFe-SAFe-SBFp（FAD）Cytb6Fe-SCytfPQPCFdADP+PiATP(从基质吸收)(释放到腔内)e-**e-e-（一）光反应-1.6-1.2-0.8+1.6+0.8+1.2+0.40-0.4NADP++H+NADPH锰串e-H20O2+H+NADP+光光eDPAH2O反应中心光合单位光反应中光能的吸收、传递、转化示意图（一）光反应场所：物质变化：能量变化：光能电能ATP、NADPH中的化学能产物：条件：ADP＋Pi＋电能ATPATP合成酶NADP＋＋H＋＋2eNADPHH2O2H＋+1/2O2+2e酶光基粒的类囊体薄膜上光、酶、叶绿体蛋白质复合体（光系统Ⅰ和光系统Ⅱ）ATP、NADPH、O2（二）碳反应：卡尔文循环3-磷酸甘油酸C-C-C-P2C-C-C-P三碳糖叶绿体外ATPADP+PiNADPHNADP+C-C-C-C-C-PPRuBP（核酮糖二磷酸）CO2包括CO2固定、C3还原和RuBP再生能量变化：ATP和NADPH中的化学能C3中的化学能产物：场所：物质变化：叶绿体基质CO2+RuBP（C5)六碳糖（不稳定）酶水解2PGA（C3)3-磷酸甘油酸ATPNADPH23-磷酸甘油醛（C3)酶CO2的固定、C3还原、RuBP再生三碳糖（二）碳反应光光H+e-H2OO2光能转换成活跃的化学能CO2ADP+PiATPNADP+NADPHC6H12O6多种酶催化CO2C52C3C6H12O6ATPADP+PiNADPHNADP+供能氢供活跃的化学能转换成稳定的化学能（三）光反应和碳反应的区别和联系光反应碳反应区别场所条件物质变化能量转换联系基粒类囊体叶绿体基质光、色素、酶等酶、ATP、NADPH水的光解、ATP的生成、NADPH的生成CO2固定、三碳酸还原、五碳化合物的再生光能→电能→ATP、NADPH中化学能ATP、NADPH中化学能→三碳糖中化学能完成阶段：在各种酶作用下，ATP、NADPH将三碳糖还原准备阶段：为碳反应顺利进行提供ATP、NADPH（四）光合作用和需氧呼吸的比较光合作用需氧呼吸区别代谢类型同化作用异化作用与光的关系在光下才能进行与光无关，每时每刻进行条件光、酶、色素酶、O2进行的时间绿色植物在光下进行只要是活细胞时刻在进行反应部位叶绿体细胞质基质、线粒体物质变化CO2+H2O转变成有机物有机物分解成CO2+H2O能量转换光能电能化学能有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能联系光合作用为所有生物提供有机物和O2，需氧呼吸为光合作用提供CO2和水三、光合作用的实质与意义光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物，同时释放O2。1、生物生存所需有机物的主要来源2、生物生存所需能量的主要来源3、保持大气中CO2和O2含量的稳定4、对生物的进化具有重要意义其他自养生物及化能合成作用四、环境因素影响光合速率（P93活动）环境条件光、CO2、温度、水分、矿质元素等内部条件不同部位、不同生育期光合速率：是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳、产生多少淀粉）表观光合速率（净光合速率）——真正光合速率（总光合速率）——表观光合速率=真正光合速率—呼吸速率1、光白光红光绿光最强：次之：最弱：（1）光质不同波长的光（2）光强度B：光补偿点C2：光饱和点光照强度0吸收CO2C2ABC1caba(净光合作用)=b(总光合作用)–c(呼吸作用)光补偿点：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度。AB光照强度0吸收CO2C2C1abcA点：黑暗时，只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2AB段：弱光下，光合作用小于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2B点：光补偿点，光合作用等于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2BC1段：强光下，光合作用大于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O22、温度——影响酶的活性①光合作用是在的催化下进行的，温度直接影响；②B点表示：；③BC段表示：；酶的活性酶此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降3、CO2浓度CO2浓度光合速率0AB4、水5、矿质元素直接影响：参与生化反应，如N、Mg、P间接影响：参与糖分的转化和运输，如K光强度、温度和浓度对光合作用的影响是综合性的，但往往也有一个起到限制性的作用。