二章光合作用與生物固氮PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1二章光合作用與生物固氮二章光合作用與生物固氮人類社會(huì)面臨的危機(jī)人類社會(huì)面臨的危機(jī)人口爆炸、環(huán)境污染、資源匱泛人口爆炸、環(huán)境污染、資源匱泛、能源短缺和糧食危機(jī)。、能源短缺和糧食危機(jī)。第1頁(yè)/共17頁(yè)糧食危機(jī)嚴(yán)重地影響人類的生糧食危機(jī)嚴(yán)重地影響人類的生存和發(fā)展，是當(dāng)今世界面臨的重大存和發(fā)展，是當(dāng)今世界面臨的重大問(wèn)題之一。而我國(guó)可耕地面積只有問(wèn)題之一。而我國(guó)可耕地面積只有世界總量的世界總量的7%7%，卻要養(yǎng)活世界人口，卻要養(yǎng)活世界人口的的22%22%。如何解決十多億人口的吃。如何解決十多億人口的吃飯問(wèn)題，是我國(guó)面臨各種問(wèn)題的重飯問(wèn)題，是我國(guó)面臨各種問(wèn)題的重中之重！中之重！耕地面積不可能增加，

2、如何解決耕地面積不可能增加，如何解決1313億多人億多人口的吃飯問(wèn)題？口的吃飯問(wèn)題？答案只有一個(gè)，那就是提高單位面積的糧答案只有一個(gè)，那就是提高單位面積的糧食產(chǎn)量！也就是說(shuō)，提高作物光合作用的效率食產(chǎn)量！也就是說(shuō)，提高作物光合作用的效率是解決我國(guó)是解決我國(guó)1313億人口吃飯問(wèn)題的唯一出路！億人口吃飯問(wèn)題的唯一出路！第2頁(yè)/共17頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 光合作用光合作用光合作用的實(shí)質(zhì)：光合作用的實(shí)質(zhì)：能量方面看能量方面看：光合作用光合作用將將光能最終轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能光能最終轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能。物質(zhì)方面看物質(zhì)方面看：光合作用包括光合作用包括水在光下分解并釋放出氧水在光下分解并釋放出氧氣氣二氧化碳的固定和

3、還原二氧化碳的固定和還原糖類等有機(jī)糖類等有機(jī)物的合成物的合成第3頁(yè)/共17頁(yè)一、光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換一、光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換分為三個(gè)步驟光能在葉綠體中的轉(zhuǎn)換分為三個(gè)步驟：光能轉(zhuǎn)化為電能光能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能。活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能。光能轉(zhuǎn)化為電能及電能轉(zhuǎn)化為躍的化光能轉(zhuǎn)化為電能及電能轉(zhuǎn)化為躍的化學(xué)能屬于光合作用的光反應(yīng)階段，活躍的學(xué)能屬于光合作用的光反應(yīng)階段，活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能屬于光合作用化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能屬于光合作用的暗反應(yīng)階段。的暗反應(yīng)階段。第4頁(yè)/共17頁(yè)第5頁(yè)/共17頁(yè)光能轉(zhuǎn)

4、換成電能光能轉(zhuǎn)換成電能光合作用的細(xì)胞器光合作用的細(xì)胞器葉綠體葉綠體高等植物的葉綠體多呈扁平的橢圓形高等植物的葉綠體多呈扁平的橢圓形, , 陰葉大于陽(yáng)葉。陰葉大于陽(yáng)葉。20-20020-200個(gè)葉綠體個(gè)葉綠體/ /細(xì)胞細(xì)胞葉綠體在不同光強(qiáng)下的運(yùn)動(dòng)：低光下扁平面向光排列，高光強(qiáng)下窄面向光，作避光性排列。 第6頁(yè)/共17頁(yè)第7頁(yè)/共17頁(yè)第8頁(yè)/共17頁(yè)葉綠體內(nèi)類囊體薄膜上的色素根據(jù)其功能分為兩大類：葉綠體內(nèi)類囊體薄膜上的色素根據(jù)其功能分為兩大類：一類是具有吸收和傳遞光能的作用，包括絕大多數(shù)葉綠素一類是具有吸收和傳遞光能的作用，包括絕大多數(shù)葉綠素a ，以及全部的葉綠素，以及全部的葉綠素b，胡蘿卜素和

5、葉黃素；，胡蘿卜素和葉黃素；一類少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素一類少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a ，它不僅能吸收光能，還能使光能轉(zhuǎn)換成電能。，它不僅能吸收光能，還能使光能轉(zhuǎn)換成電能。h PDAh 光合單位PDA作用中心色素（作用中心色素（P），原），原初電子供體（初電子供體（D）和原初電子）和原初電子受體（受體（A）外外圍圍為為天天線線色色素素：第9頁(yè)/共17頁(yè)聚光色素或天線色素聚光色素或天線色素只起吸收和傳遞只起吸收和傳遞光能光能,不進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)的光合色素不進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)的光合色素，全部全部葉綠素葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素、胡蘿卜素和葉黃素,大部分葉綠大部分葉綠素素a。作用中心色素作用中心色素吸收光

6、能或由聚光色素吸收光能或由聚光色素傳遞而來(lái)的激發(fā)能后傳遞而來(lái)的激發(fā)能后,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)引起發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)引起電荷分離的電荷分離的少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a。第10頁(yè)/共17頁(yè)包括光能的吸收包括光能的吸收,傳遞和光化學(xué)反應(yīng)傳遞和光化學(xué)反應(yīng)光能轉(zhuǎn)換成電能光能轉(zhuǎn)換成電能在光的照射下在光的照射下, ,具有吸收和傳遞光能的色素將吸收的光能傳遞給少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素具有吸收和傳遞光能的色素將吸收的光能傳遞給少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a a ，使這些葉綠素，使這些葉綠素a a 被激發(fā)而失去電子被激發(fā)而失去電子(e)(e)。h PDAh 光合單位PDA作用中心色素（作用中心色素（P），原），

7、原初電子供體（初電子供體（D）和原初電子）和原初電子受體（受體（A）外外圍圍為為天天線線色色素素：第11頁(yè)/共17頁(yè)e e- -光能轉(zhuǎn)換成電能光能轉(zhuǎn)換成電能ADCh h A A代表處于特殊狀態(tài)下的葉綠素代表處于特殊狀態(tài)下的葉綠素a a，B B代表具有吸收和代表具有吸收和傳遞光能作用的色素，傳遞光能作用的色素，C C和和D D代表傳遞電子的物質(zhì)代表傳遞電子的物質(zhì)H2OO2e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -H+ +e+e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e

8、e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -e e- -B第12頁(yè)/共17頁(yè)脫離葉綠素脫離葉綠素a a的電子，經(jīng)過(guò)一系列的傳遞，最后傳遞給一種帶正電荷的有機(jī)物的電子，經(jīng)過(guò)一系列的傳遞，最后傳遞給一種帶正電荷的有機(jī)物NADPNADP+ +。失去電子的葉綠素。失去電子的葉綠素a a變成一種強(qiáng)氧化劑，能夠從水分子中奪取電子，使水分子氧化生成氧分子和氫離子（變成一種強(qiáng)氧化劑，能夠從水分子中奪取電子，使水分子氧化生成氧分子和氫離子（H H+ +），葉綠素），葉綠素a a由于獲得電子而恢

9、復(fù)穩(wěn)態(tài)。這樣，在光的照射下，少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素由于獲得電子而恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。這樣，在光的照射下，少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a a，連續(xù)不斷地丟失電子和獲得電子，從而形成電子流，使光能轉(zhuǎn)換成電能。，連續(xù)不斷地丟失電子和獲得電子，從而形成電子流，使光能轉(zhuǎn)換成電能。A A代表處于特殊狀態(tài)下的葉綠代表處于特殊狀態(tài)下的葉綠素素a a，B B代表具有吸收和傳遞代表具有吸收和傳遞光能作用的色素，光能作用的色素，C C和和D D代表代表傳遞電子的物質(zhì)傳遞電子的物質(zhì)第13頁(yè)/共17頁(yè)O2e e- -ADCh h H2OH+ +e+e- -e e- -電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能NADP+NADPH

10、NADP+H+2e2e-+ + +NADPH酶酶隨著光能轉(zhuǎn)換成電能，隨著光能轉(zhuǎn)換成電能，NADPNADP+ +得到兩個(gè)電子和一個(gè)氫離子，就形成了得到兩個(gè)電子和一個(gè)氫離子，就形成了NADPHNADPH。這樣，一部分電能就轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在。這樣，一部分電能就轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在NADPHNADPH中。中。 （還原型輔酶（還原型輔酶）氧化型輔酶氧化型輔酶）第14頁(yè)/共17頁(yè)與此同時(shí)，葉綠體利用光能轉(zhuǎn)換成的另一部分電能，將ADP和Pi轉(zhuǎn)化成ATP，這一部分電能則轉(zhuǎn)換成活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中 。第15頁(yè)/共17頁(yè)：活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的化學(xué)能在暗反應(yīng)階段中，二氧化碳被固定后形成一些三碳化合物（在暗反應(yīng)階段中，二氧化碳被固定后形成一些三碳化合物