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光合作用,1771年,英,普里斯特利的實驗,1864年,德,薩克斯的實驗,1880年,美,恩格爾曼的實驗,20世紀30年代,美,魯賓和卡門的實驗,一、光合作用的發(fā)現,胡蘿卜素,葉黃素,葉綠素a,葉綠素b,葉綠素,(占總量的3/4),二、 葉綠體中的色素,葉綠體中的色素主要吸收紅橙光和藍紫光,光能轉變成電能中色素的作用:,絕大多數葉綠素a ,全部葉綠素b,胡蘿卜素,葉黃素 (吸收、傳遞光能),少數處于特殊狀態(tài)下葉綠素a (吸收、把光能轉換成電能),條件:,過程:,場所:,光反應,光、色素、酶,葉綠體的囊狀結構薄膜,水的光解: NADPH的形成: ATP的形成:,暗反應,(活躍化學能),O2,H2O,e,H+,NADP+,NADPH,ADP+Pi,ATP,條件:,過程:,場所:,暗反應,多種酶參與催化、ATP 、NADPH,葉綠體的基質,CO2的固定: CO2的還原:,NADPH,NADP+,ATP,ADP+Pi,C5,2C3,光合作用的實質:,光合作用的意義:,把無機物(CO2和H2O)轉變?yōu)橛袡C物,把光能轉變?yōu)榛瘜W能,儲存在有機物中,(1)是生物生存所需要有機物的最主要來源。 (2)是生物生存所需能量的根本來源。 (3)保持大氣中O2和CO2含量的基本穩(wěn)定。 ( 4 ) 對生物的進化有直接意義。,光合作用是生物界最基本的物質代謝和能量代謝。,影響光合作用的因素,光照,溫度,二氧化碳,水分,必需礦質元素,大氣中的二氧化碳,低濃度的 二氧化碳,高濃度的二氧化碳,產物,能量,能量,C4植物中的“二氧化碳泵”,“二氧化碳泵”,back,光能利用率和光合作用效率的比較,光能利用率:一般是指在單位土地面積上,農作物在全生育期(或一年時間內)通過光合作用所產生的有機物中所含的能量,與這塊土地所接受的太陽能的比。,光合作用效率:通常也稱光合作用速率,是指單位時間單位葉面積內有機物的產量。,提高光能利用率的因素,延長光合作用時間,增加光合作用面積,提高光合作用效率,( 輪作 ),( 合理密植:間種、套種 ),光照強度、光質,CO2濃度,溫度,水( 合理灌溉),礦質元素( 合理施肥),1864年,薩克斯(德)的實驗,(置于暗處幾小時) 思考:目的是什么?,1880年,恩格爾曼的實驗,隔絕空氣,黑暗,用極細光束照射,完全暴露在光下,水綿和好氧細菌的裝片,結論: 氧是由 葉綠體釋放出來的, 葉綠體是光合作用的場所。 光合作用需要光照,20世紀30年代,魯賓和卡門(美)的同位素標記實驗,如下圖所示:,這一實驗證實了: 光合作用產生的氧氣(產
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