第1页：光合作用目录
- 7.1 光合作用的早期研究
- 7.2 光合自养生物是生物圈的生产者
- 7.3 光的性质与叶绿素
- 7.4 光系统与光反应
- 7.5 暗反应与葡萄糖的形成
第2页：光合作用的早期研究
7.1 光合作用的早期研究 1642 年比利时科学家 Helmont1770 年英国牧师 Priestley 大玻璃罩老鼠蜡烛显微镜气孔
第3页：光合作用中氧气的来源
氧气的来源 1930 年， Stanford 大学 Niel 细菌光合作用： CO2+ H2 S CH2 O + SCO2+ H2 O CH2 O + O2 植物的光合作用表达式：
第4页：光合作用的早期研究
10 年后同位素示踪 CO2+ H218 O CH2 O +18 O2 证明：在光合作用中，不是 CO2 而是 H2 O 被光解放出了 O2。
第5页：光合自养生物是生物圈的生产者
- 7.2 光合自养生物是生物圈的生产者光合自养生物植物利用太阳能制造食物分子供自我代谢需要，原料 CO2 和 H2 O，为其它的生命直接或间接地提供了食物，是生物圈的生产者；
- 光合自养生物主要种类陆生植物藻类光合细菌植物：自养食肉动物食草动物真菌：以有机物为营养
第6页：直径范围为 2-7m
- 叶绿体和光合膜叶片叶绿体分布于叶肉组织气孔控制着 CO2 和 O2 进出叶绿体的形状类似于一个凸透镜，直径范围为 2-7m。
- 叶绿体外包被是双层生物膜，膜内含有称为基质的致密液体，悬浮分布于基质中的是一些膜系统，它们是一系列排列整齐的扁平囊状结构称之为类囊体。
- 部分类囊体相互垛叠在一起像一摞硬币，称为基粒
第7页：光合自养生物是生物圈的生产者
光合膜是植物利用光能制造食物分子最重要的场所。
第8页：光的性质与叶绿素
- 7.3 光的性质与叶绿素光是一种电磁波粒子性质光子的能量与其波长成反比紫光波长最短，能量最大；
- 红光波长较长，能量小日光经过棱镜折射，形成连续不同波长的光，即可见光谱光的性质
第9页：光的性质与叶绿素
光子照射到某些生物分子电子跃迁到更高的能量水平激发态：叶绿素分子是一种可以被可见光激发的色素分子，在光子驱动下发生的得失电子反应是光合作用过程中最基本的反应。
第10页：藻胆素等叶绿素 a 启动光反应
叶绿素叶绿素分子由碳和氮原子组成卟啉环与叶醇侧链相连结叶醇侧链插入到类囊体膜中光合作用的色素主要包括叶绿素 a，叶绿素 b，胡萝卜素，藻胆素等叶绿素 a 启动光反应
第11页：问题:为什么植物都是绿色
问题:为什么植物都是绿色的？
第12页：不同波长光作用下的光合效率称
- 不同波长光作用下的光合效率
- 称为作用光谱 1883 年，德国 Engelmann 水绵丝状绿藻螺旋带状叶绿体好氧游动的细菌棱镜不同波长的光向着红光和蓝光区域聚集。
第13页：分光光度计
分光光度计
第14页：光系统与光反应
7.4 光系统与光反应光反应发生在类囊体膜上暗反应发生在叶绿体的基质中
第15页：光系统的组成
- 光系统由叶绿素分子及其蛋白复合物、天线色素系统和电子受体等组成的单位称为光系统。
- 光反应由两个光系统及电子传递链来完成。
- 光系统 I（ PSI）含有被称为“ P700”的高度特化的叶绿素 a 分子光系统 II（ PSII）含有另一种被称为“ P680”高度特化的叶绿素 a 分子叶绿素 b 胡萝卜素天线色素复合物吸收或捕获太阳能传递给 P700 和 P680 反应中心叶绿素分子被激发放出高能电子
第16页：光系统I中P700的激发
- 光系统 I 中 P700 被光能激发原初电子受体传给铁氧还蛋白最终电子受体 NADP+一个氢质子被结合形成还原型的 NADPH 形成电子空穴光系统 II 的反应中心 P680 分子受光激发电子传递链原初电子受体\质体醌、细胞色素 b6-f 复合物和质体蓝素到 P700 填充了 P700 的电子空穴电子传递时能量逐渐下降形成跨膜的质子梯度导致 ATP 的形成在光系统 II 中被激发后失去电子的 P680 分子如何再生？
- 水裂解填补空穴氧气释放提供氢质子用以形成 NADPH. 光能传递和电子传递链
第17页：非环路光合磷酸化
非环路的光合磷酸化途径和电子传递链
第18页：环路光合磷酸化
环路光合磷酸化环路高能电子原初电子受体、铁氧还蛋白、细胞色素、质体蓝素氧化型的 P700 分子基态电子的能量逐渐降低 ATP
第19页：光反应小结
- 光反应小结： 1. 叶绿素吸收光能并将光能转化为电能，即造成从叶绿素分子起始的电子流动。
- 2. 在电子流动过程中，通过氢离子的化学渗透，形成了 ATP，电能被转化为化学能。
- 3. 一些由叶绿素捕获的光能还被用于水的裂解，又称为水的光解，氧气从水中被释放出来。
- 4. 电子沿传递链最终达到最终电子受体 NADP+，同时一个来源于水的氢质子被结合，形成了还原型的 NADPH，电能又再一次被转化为化学能，并储存于 NADPH 中。
- 光合作用的暗反应依赖于光反应中形成的 ATP 和 NADPH。
第20页：暗反应
7.5 暗反应（卡尔文循环）与葡萄糖的形成 12 NADPH+12 H++18 ATP+6 CO2 C6 H12 O6+12 NADP++18 ADP+18 Pi 叶绿体基质中不断消耗 ATP 和 NADPH，固定 CO2 形成葡萄糖的循环反应， Calvin 循环
第21页：暗反应与中间产物代谢
二磷酸甘油醛作为中间产物的代谢
第22页：光合作用的展望与设想
有人幻想和设想：有朝一日，科学家将光合作用机理搞清楚，并将植物光合作用的全套基因转移到人的头发中，在头发中模拟光合作用的过程，那么，只要在人的头上撒点水、再晒晒太阳，在头发中便完成了二氧化碳加水合成葡萄糖的过程，葡萄糖从头发中输送到人体的各部分，吃饭的历史使命便可宣告结束了
第23页：本章摘要
- 植物生长必须依赖于水、泥土、空气和阳光，在光合作用中，不是 CO2 而是 H2 O 被光解放出了 O2。
- 光合自养生物主要包括植物、蓝细菌和其他光合细菌等。
- 叶绿体双层膜内含有基质和类囊体，光合作用的色素、光系统和电子传递系统都位于类囊体膜上，光合膜是植物利用光能制造食物分子最重要的场所。
