第三章 植物的光合作用(Photosynthesis)
引言
碳---生命基础：
1）90%以上是有机化合物(都含有碳素,约占45%),碳素---含量较多；
2）碳原子--化合物的主要骨架 ,碳原子与其他元素有各种不同形式的结合,由此决定了这些化合物的多样性。
按碳素营养方式不同,植物分为两种:
(1)异养植物(heterophyte),如某些微生物和少数高等植物，只能利用现成的有机物作营养
(2)自养植物(autophyte),如绝大多数高等植物和少数微生物，可以利用无机碳化合物作营养,将他合成有机物。
自养植物在植物界中最遍,是生物界的第一生产者---着重讨论。自养植物吸收CO2,将其转变成有机物质的过程,称为植物碳素同化作用(carbonassimilation)。
植物碳素同化作用
细菌光合作用
绿色植物光合作用
化能合成作用
其中,绿色植物光合作用最广泛,合成的有机物质最多,与人类关系也最密切,因此,本章重点阐述绿色植物光合作用(以下简称光合作用)。
第一节 光合作用的重要性
绿色植物利用光能,同化CO2 和H2O,制造有机物释放O2的过程,称为光合作用(photosynthesis)。光合作用所产生的有机物质主要是糖类,贮藏着能量。光合作用的过程,可用下列方程式来表示。
实质是一个氧化还原反应
一.光合作用的重要性（3个方面）:
1.光合作用是制造有机物的重要途径：
地球上的自养植物同化的碳素，7×1011吨 CO2，5×1011吨O2:40% （浮游植物）, 60% （陆生植物）。
绿色植物喻为庞大合成有机物的绿色工厂。全部食物和某些工业原料----直接或间接地来自光合作用。
2.光合作用将太阳能转变为可贮存的化学能：
它是地球上唯一的将太阳能转变为可贮存的化学能的生物学过程，同化能约为1.7×1018千卡，约为人类所需能量的一百倍，占照射到地球上的0.1%。绿色植物又是一个巨型的能量转换站。
植物生理学中的光合作用简述
植物是自主合成有机物质的生物，而光合作用是植物进行自主合成的重要途径之一。在日光的照射下，植物通过使用光合色素，将太阳能转化为化学能，并利用该能量为自身合成有机物质。本文将简单的介绍植物光合作用的基本过程和在其过程中所涉及的分子和机制。
光合作用的基本过程
光合作用的主要过程可以被概括为两个基本反应：光反应和暗反应。在光反应中，太阳能被转换成了化学能，这种能量是由光生电子转移而形成的氧化还原能。在暗反应中，这种光能被利用来驱动一系列的化学反应，从而产生有机化合物。
在光反应中，最重要的物质就是叶绿素。叶绿素是光合色素的一种，它是植物中最具代表性的色素之一，可以吸收太阳光中的红、橙、黄、绿、蓝和紫等各种光线，其中吸收光线最大值位于蓝色和红色之间。叶绿素的一个重要特性是它能够捕捉太阳能，并将其转化成对电子的激发，使光合酶得以工作。光合酶是一个大分子复合物，在叶绿体膜上焦距定义，它是能够收集光子能量并促进电子跃迁的。这些光子首先会被捕获到叶绿素分子中形成激发态，接着通过光合酶移入电子传递链，最后产生足够强的还原力保障ATP的合成以及NADPH的自然界生成。
在暗反应中，最重要的过程是卡尔文循环。该循环由Rubisco酶、甘油磷酸酸倒路、三磷酸甘露醇通路、琥珀酸途径等多个反应过程组成。在这些反应中，光合产生的CO2和三磷酸葡萄糖被逐步转化成葡萄糖和其他有机化合物。
光合作用涉及的分子和机制
在光合作用的过程中，有两种主要的光合色素：叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素是绿色的，主要吸收蓝色和红色的光线。而类胡萝卜素则是红色、黄色和橙色的，主要吸收蓝色和绿色光线。这些色素通过吸收光子的能量，能够捕获电子并将其传递到光化学反应中心（PSI和PSII）。 在光化学反应中心中，光能被用于转移电子，产生ATP和NADPH。这个过程被称为光合成电子传递链。PSII和PSI是两个主要的复合物，其中PSII通过水光解产生氧气和负离子，而PSI则利用电子来还原NADP+，从而产生NADPH。在这个过程中，氧通过氧化和折叠反应进入两大氧合酶阵容就是complex III和complex IV，在位于叶绿体膜的氧合酶解释中还介于担任终电子受游动。
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精品 第四章 植物的光合作用
一、名词解释
1．原初反应 2．磷光现象 3．荧光现象 4．红降现象 5．量子效率 6．量子需要量 7．爱默生效应 8．PQ穿梭 9．光合色素 10．光合作用 11．光合单位 12．作用中心色素 13．聚光色素 14．希尔反应 15．光合磷酸化 16． 同化力 17．共振传递18．光抑制 19．光合“午睡”现象 20．光呼吸 21．光补偿点 22．CO2补偿点 23．光饱和点24．光能利用率 25．复种指数 26．光合速率 27．叶面积系数
二、写出下列符号的中文名称
1．ATP 2．BSC 3．CAM 4．CF1—CFo 5．Chl 6．CoI(NAD+) 7．CoⅡ(NADP+) 8．DM
9．EPR 10．Fd 11．Fe—S 12．FNR 13．Mal 14．NAR 15．OAA 16．PC 17．PEP
18．PEPCase 19．PGA 20．PGAld 21．P680 22．Pn 23．PQ 24．Pheo 25．PSI II 26．PCA
27．PSP 28．Q 29．RuBP 30．RubisC(RuBPC) 31．RubisCO(RuBPCO) 32．RuBPO 33．X
34． LHC
三、填空题
1．光合作用是一种氧化还原反应，在反应中 被还原， 被氧化。
2．叶绿体色素提取液在反射光下观察呈 色，在透射光下观察呈 色。
3．影响叶绿素生物合成的因素主要有 、 、 和 。
4．P700的原初电子供体是 ，原初电子受体是 。P680的原初电子供体是 ，原初电子受体是 。
5．双光增益效应说明 。
6．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应： 和 。
一、名词解释
第一章 植物的水分代谢
1. 水势： 每偏摩尔体积的水的化学势称为水势。
2. 渗透作用： 溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
3. 蒸腾作用：植物体内的水分以气态从植物体表散失到大气中去的过程。
4. 蒸腾速率：又称蒸腾强度或蒸腾率，指植物在单位时间内、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
第二章 植物的矿质营养
1. 溶液培养：在含有全部或部分营养元素溶液中培养植物的方法
2. 载体运输学说：质膜上的载体蛋白属于内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合，形成载体－物质复合物，通过载体蛋白构象的变化，透过质膜，把分子或离子释放到质膜的另一侧。
第三章 植物的光合作用
5. 光合作用： 通常是指绿色细胞吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。从广义上讲，光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程。
6. 双光增益效应或爱默生增益效应：在用远红光照射时补红光(例如650nm的光)，则量子产额大增，比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。这种在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应，因这一现象最初由爱默生(Emerson)发现的，故又叫爱默生效应。
7. 光合磷酸化：光下在叶绿体把ADP与无机磷合成ATP，并形成高能磷酸键的过程。
8. 光补偿点：同一叶片在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程释放的CO2等量时的光照强度。
9. 光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的过程，由于这种反应仅在光下发生，需叶绿体参与，并与光合作用同时发生，故称作为光呼吸。因为光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸，以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物，因此光呼吸途径又称为C2循环。
第四章 植物的呼吸作用
1. 呼吸商：简称RQ，指植物在一定时间内，呼吸作用所释放的CO2的量与吸收的O2的量的比值。
