授课题目（教学章、节或主题）： 第三章光合作用 第一节光合作用的重要性 第二节叶绿体及叶绿体色素 一、 叶绿体的结构和成分 二、 光合色素的化学特性 三、 光合色素的光学特性 四、 叶绿素的形成 教学器材 与工具 多媒体设施、黑板与 笔 授课时间 第5周周一第1-3节 教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次） 理解光合作用的重要性和叶绿体结构和功能及叶绿体色素 教学内容（包括基本内容、重点、难点） ： ： 基本内容
Photos yn thesis of pla nt
自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物质的过程，称为植物的碳素同化 作用（carbon assimilation ）。植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光 合作用和化能合成作用3种类型。在这3种类型中，绿色植物光合作用最广泛， 合成的有机物质最多，与人类的关系也最密切。
第一节光合作用的重要性（Importances of photosynthesis
绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的 过程，称为光合作用（photosynthesi^。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。
CO2 + H20
光能 - 绿色细胞（CH2°）+O2
光合作用的重要性，可概括为下列 3个方面：
1、把无机物变成有机物（Convert inogenic matters into organic matters 植 物通过
光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。
据估计，地球上的自养植物同
化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陆生植物同化的，难怪人们 把绿色植
物喻为庞大的合成有机物的绿色工厂。 工业原料，都是直接或间接地来自光合作用。
今天人类所吃的全部食物和某些
2、蓄积太阳能量 (Accumulate light energy) 植物在同化无机碳化合物的同 时，把太
阳光能转变为化学能， 贮藏在形成的有机化合物中。 有机物所贮藏的化 学能，除了供植物本身和全部异养生物之用以外， 更重要的是可提供人类营养和 活动的能量来源。我们所利用的能源，如煤炭、天然气、木材等等，都是现在或 过去的植物通过光合作用形成的。
3、环境保护 (purify environment)
第二节 叶绿体及叶绿体色素 (chloroplast and chloroplast pigments) )
叶片是进行光合作用的主要器官，而叶绿体(chloroplast)是进行光合作用 的主要细胞器。
一、叶绿体的结构和成分
(一) 叶绿体的结构 (Struture of chloroplast) 在显微镜下可以看到，高等植物的叶绿体大多数呈椭圆形，一般直径约为 3-6 ^m,厚约为2-3叩。据统计，每平方毫米的蓖麻叶就含有 3X107?5X107个 叶绿体。
在电子显微镜下，可以看到叶绿体的外围有由两层薄膜构成的叶绿体膜 (chloroplast membrane)，分别称为外膜(
outer membrane)和内膜(inner
membrane，内膜具有控制代谢物质进出叶绿体的功能，是一个有选择性的屏障。 叶绿体膜
以内的基础物质称为基质(stroma)。基质成分主要是可溶性蛋白质(酶) 和其他代谢活跃物质， 呈高度流动性状态， 具有固定二氧化碳的能力， 光合产物 ——淀粉是在基质里形成和贮藏起来的。 在淡黄色的基质中存在着许多浓绿色的 颗粒，称基粒(grana)，圆饼状。叶绿体的光合色素主要集中在基粒之中，光能 转换为化学能的主要过程是在基粒中进行的。 一个典型的成熟的高等植物的叶绿 体，含有20?200个甚至更多的基粒。基粒的直径一般约为
0.5?1叩，厚度约 为0.1?0.2 (在干的状态下测量)。在叶绿体的基质中有一类易与锇酸结
合的
颗粒，称为嗜锇滴(osmiophilic droplet)或称脂类滴(lipid droplet)，其主要成 分是亲脂性的醌类物质。 嗜锇滴的生理功能大概是起叶绿体脂类仓库的作用， 因 为正当片层合成时需要脂类， 便从嗜锇滴调用， 嗜锇滴逐渐减少； 当叶绿体衰老， 片层解体时，嗜锇滴体积逐渐增大。
在电子显微镜下观察叶绿体的纵切面， 可以看到，高等植物的叶绿体都具有 由许多片层（lamella）组成的片层系统，每个片层是由自身闭合的双层薄片组成， 呈压扁了的包囊状，称为类囊体（thylakoid ）。类囊体腔内充满溶液。每个基粒 是由2个以上的类囊体垛叠在一起，象一叠镍币一样（从上看下去则呈小颗粒
状），这些类囊体称为基粒类囊体（grana thylakoid ）。有一些类囊体较大，贯穿 在两个基粒之间的基质之中，这些类囊体称为基质类囊体（stroma thylakoid）（图 3-1）。
图3-1叶绿体结构
光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的， 膜（photosynthetic membrane。
所以类囊体膜亦称为光合
（二）叶绿体的成分（Composition of chloroplast）
叶绿体约含75%的水分。在干物质中，以蛋白质、脂类、色素和无机盐为主。 叶绿体是进行光合作用的主要场所，许多反应都要有酶参与
二、光合色素的化学特性
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高等植物的光合色素有 2 类：叶绿素和类胡萝卜素，排列在类囊体膜上。 （一）叶绿
植物生理学教案5
