当前课程知识点:普通生物学 >  第一章 细胞生物学基础 >  第四节 细胞的能量代谢 >  1.4.7 叶绿体与光系统

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1.4.7 叶绿体与光系统在线视频

1.4.7 叶绿体与光系统

下一节:1.4.8 光反应

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1.4.7 叶绿体与光系统课程教案、知识点、字幕

叶绿体是植物细胞特有的细胞器

它的主要功能是进行光合作用

这一节我们将重点介绍

光合作用的功能单位

光系统

为了便于讲解

先来简单回顾一下叶绿体的结构

叶绿体主要分布于

叶片的叶肉细胞中

每个叶肉细胞中

含有20-100个叶绿体

叶绿体一般呈卵圆形

这是在电子显微镜下拍摄的

叶绿体的照片

这些片层样的结构是类囊体

由10-50个类囊体

垛叠在一起就组成了基粒

这是根据电镜照片绘制的

叶绿体的结构示意图

它是由双层膜包被的

分内膜和外膜

中央是由多个圆饼状的类囊体

垛叠在一起形成的基粒

在叶绿体内膜与类囊体

之间的液态胶体物质

被称为叶绿体基质

在类囊体膜上分布有光合色素

光系统和电子传递链

光合作用的光反应

就发生在类囊体膜中

而固碳反应

是在叶绿体的基质中进行的

叶片为什么会呈现绿色呢

因为叶绿体中含有大量的叶绿素

叶绿素是进行光合作用

的主要色素

在光吸收中起核心作用

高等植物的叶绿体中

含有两种叶绿素

包括叶绿素a和叶绿素b

它们都呈现绿色

此外 在叶绿体中

还含有光合作用的辅助色素

类胡萝卜素

类胡萝卜素能够协助叶绿体

吸收叶绿素不能够吸收的光

从而提高光吸收的效率

类胡萝卜素主要包括

β-胡萝卜素和叶黄素

呈现橙黄色或者是黄色

这是叶绿素a、b

和类胡萝卜素的吸收光谱

其中实线代表的是叶绿素a

短的虚线代表的是叶绿素b

长的虚线代表的是类胡萝卜素

从吸收光谱可以看出

叶绿素主要吸收蓝紫光和红光

因而反射的是绿光

而类胡萝卜素

主要吸收蓝光和绿光

反射的是橙色光和黄色光

在春夏季节

植物的叶片呈现的是

叶绿素的颜色是绿色

胡萝卜素和叶黄素的颜色

就被叶绿素遮盖了

到了秋季叶绿素被降解

叶片中的胡萝卜素

和叶黄素的颜色就呈现出来

所以 叶片

就会呈现黄色了

从刚才的讲述中

我们已经知道

叶绿素是光合作用的主要色素

而类胡萝卜素是辅助色素

但是在光合作用过程中

无论是叶绿素还是类胡萝卜素

它们都不能单独发挥作用

必须与蛋白质组成复合物

形成光系统

光系统(photosystem)是

光吸收的功能单位

由叶绿素 类胡萝卜素

脂质和蛋白质组成的复合物

位于叶绿体的类囊体膜上

这是光系统的模式图

按照功能来划分

光系统主要由

反应中心复合物和天线复合物

两部分组成 其中 

反应中心复合物由叶绿素

和蛋白质组成

它的特别之处就是它含有1对

特殊的叶绿素a分子

这对叶绿素a分子能够吸收光能

被激发

释放出高能电子

引起光化学反应

最终将光能转变成化学能

而其他的光合色素分子

就没有这个功能

天线复合体

是由叶绿素或者是类胡萝卜素

与蛋白质形成的复合体

这些光合色素的作用

与反应中心的叶绿素a分子不同

它们的作用是吸收捕获光能

并将光能传递给反应中心的

叶绿素a 分子

因此 我们把这些光合色素分子

称为天线色素分子

如何保证天线色素分子

吸收的光能传递给反应中心的

叶绿素a分子呢

有一个传递原则

那就是能量传递的方向

是从吸收短波长的向吸收

长波长光波的天线分子传递

由于反应中心的叶绿素a分子

是吸收最长波长的色素

这样就可以保证

光能的传递方向

始终是由天线色素传向

反应中心的色素分子

现在已经发现

在高等植物叶绿体中

存在有两类光系统

依据发现的先后顺序

分别命名为光系统I

和光系统II

二者之间的区别之一

就在于反应中心叶绿素分子的

最大吸收峰不同

其中光系统I中的叶绿素

a分子被称为P700

因为它与蛋白质结合后

最大的光吸收峰在700nm

光系统II中的叶绿素a

被称为P680

因为它与蛋白质结合之后

最大光吸收峰在680nm

两个反应中心叶绿素a的

最大吸收峰都在红光区

关于光系统I和光系统II的

具体功能

我们随后会做具体介绍

值得一提的是

最近

中国科学院植物所的科学家们

在光系统I的研究工作中

取得了重要进展

他们解析了光系统I

光合膜蛋白

分子复合物的晶体结构

揭示了4个不同的

捕光天线蛋白复合体

在聚集状态下的结构

相关的研究成果发表在了

2015年5月29号的Science杂志上

作为封面文章重点介绍

普通生物学课程列表:

绪论——走进生命科学

-绪论

--绪论

-人物访谈——走进精准医学

--第一节 什么是精准医学

--第二节 精准医学用于临床应具备哪些条件

--第三节 精准医学的临床应用实例

--第四节 给医学生的建议

--第五节 精准医学的发展展望

第一章 细胞生物学基础

-第一节 细胞概述

--1.1.1 细胞的基本特征

--1.1.2 原核生物与真核生物的区别

-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述

-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

--1.2.1 质膜的结构与基本成分

--1.2.2 质膜的基本特征及功能

--1.2.3 膜转运蛋白

--1.2.4 小分子物质的跨膜运输

--1.2.5 细胞连接

-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输

-第三节 真核细胞的结构

--1.3.1 线粒体和叶绿体

--1.3.2 细胞的内膜系统

--1.3.3 过氧化物酶体

--1.3.4 细胞骨架——微丝

--1.3.5 细胞骨架——微管

--1.3.6 细胞骨架——中间丝

--1.3.7 马达蛋白

--1.3.8 细胞核与染色质

--1.3.9 核糖体

-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构

-第四节 细胞的能量代谢

--1.4.1 能量货币ATP

--1.4.2 细胞是如何获得能量的

--1.4.3 糖酵解与柠檬酸循环

--1.4.4 电子传递与氧化磷酸化

--1.4.5 乙醇发酵与乳酸发酵

--1.4.6 营养物质的分解与代谢

--1.4.7 叶绿体与光系统

--1.4.8 光反应

--1.4.9 固碳反应

--1.4.10 C4途径与CAM途径

-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢

-第五节 细胞的分裂与分化

--1.5.1 细胞周期概述

--1.5.2 细胞周期调控的分子机制

--1.5.3 有丝分裂

--1.5.4 减数分裂

--1.5.5细胞分化与细胞全能性

--1.5.6细胞死亡

-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化

第二章 分子生物学基础

-第一节 遗传的分子基础

--2.1.1 DNA的发现历史

--2.1.2 DNA的结构

--2.1.3 DNA的复制

--2.1.4 端粒及端粒酶

--2.1.5 蛋白质是表型的分子基础

--2.1.6 RNA的分子构成与功能

--2.1.7 DNA的转录

--2.1.8 遗传密码的破解

--2.1.9 遗传信息的翻译

--2.1.10 中心法则

--2.1.11 基因的突变

-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础

-第二节 基因的表达调控

--2.2.1 原核生物的基因表达调控

--2.2.2 真核生物的基因表达调控

--2.2.3 染色质的结构影响基因的转录

--2.2.4 蛋白质的组装调控基因的转录

--2.2..5 RNA转录后的加工

-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控

-第三节 生物技术及其应用

--2.3.1 核酸的分子杂交

--2.3.2 DNA芯片技术

--2.3.3 聚合酶链式反应

--2.3.4 DNA凝胶电泳

--2.3.5 DNA重组技术

--2.3.6 基因工程技术的应用

-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用

-第四节 人类基因组及其遗传疾病

--2.4.1 DNA测序技术

--2.4.2 第三代DNA测序技术

--2.4.3 人类基因组及其应用

--2.4.4 人类的遗传性疾病

--2.4.5 癌基因与恶性肿瘤

-第二章 分子生物学基础--第四节 人类基因组及其遗传疾病

第三章 高等植物体的结构与功能

-第一节 高等植物体的细胞与组织

--3.1.1 初生壁

--3.1.2 次生壁

--3.1.3 与细胞壁相关的结构

--3.1.4 质体与液泡

--3.1.5 组织与组织系统

--3.1.6 分生组织

--3.1.7 表皮与周皮

--3.1.8 维管组织

--3.1.9 基本组织系统

-第三章第一节 高等植物体的细胞与组织

-第二节 植物的生长

--3.2.1 种子的萌发与幼苗的生长

--3.2.2 根的初生生长

--3.2.3 根的初生结构

--3.2.4 侧根的发生

--3.2.5 根的次生生长及其结构

--3.2.6 茎的初生生长及其结构

--3.2.7 茎的次生生长及其结构

--3.2.8 周皮与树皮

--3.2.9 年轮是如何产生的

--3.2.10 茎的初生组织与次生组织之间的关系

-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长

-第三节 植物的生殖和发育

--3.3.1 植物的繁殖类型

--3.3.2 世代交替

--3.3.3 花的组成与基本结构

--3.3.4 花各部分结构的多样性

--3.3.5 花药的发育

--3.3.6 胚珠的发育

--3.3.7 开花与传粉

--3.3.8 花粉萌发和受精

--3.3.9 果实和种子的形成与传播方式

--3.3.10 被子植物生活史总结

-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育

-第四节 植物的营养与运输

--3.4.1 植物叶片的结构

--3.4.2 气孔运动的调节

--3.4.3 植物的矿质营养

--3.4.4 根系是如何吸水的?

--3.4.5 水分在植物体内的运输

--3.4.6 矿质元素的运输

--3.4.7 有机物运输的经典实验

--3.4.8 有机物质的运输

--3.4.9 植物的营养适应-食虫植物

--3.4.10 植物的营养适应-氮元素的利用

--3.4.11 植物的营养适应-寄生植物

--3.4.12 植物的营养适应-菌根

-第三章 高等植物体的结构与功能--第四节 植物的营养与运输

-第五节 植物生长发育的调控

--3.5.1 植物激素概述

--3.5.2 生长素

--3.5.3 生长素的作用机制

--3.5.4 赤霉素

--3.5.5 细胞分裂素

--3.5.6 乙烯

--3.5.7 脱落酸

--3.5.8 激素间的相互作用

--3.5.9 光周期现象

--3.5.10 光敏色素

--3.5.11 植物对植食性动物和病菌的防御

-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控

第四章 高等动物体的结构与功能

-第一节 动物的组织

--4.1.1 上皮组织

--4.1.2 疏松结缔组织

--4.1.3 致密结缔组织

--4.1.4 脂肪组织

--4.1.5 软骨

--4.1.6 硬骨

--4.1.7 血液

--4.1.8 结缔组织总结

--4.1.9 肌肉组织

--4.1.10 神经组织

--4.1.11 组织器官系统

-第一节 动物的组织--作业

-第二节 消化系统

--4.2.1 营养素及其消化和吸收

--4.2.2 人体消化系统的组成

--4.2.3 口腔和食管

--4.2.4 胃壁的结构

--4.2.5 胃的消化功能

--4.2.6 胃溃疡

--4.2.7 小肠的组织结构

--4.2.8 小肠消化液的组成及其功能

--4.2.9 营养物质的消化和吸收

--4.2.10 大肠的结构与功能

--4.2.11 肝脏和胰腺

--4.2.12 脊椎动物消化管的结构与功能适应

-第四章 高等动物体的结构与功能--第二节 消化系统

-第三节 呼吸系统

--4.3.1 呼吸系统的演化

--4.3.2 人的呼吸系统的结构与功能

--4.3.3 呼吸运动

--4.3.4 气体的交换

--4.3.5 氧气和二氧化碳的运输

--4.3.6 呼吸运动的调节

-第三节 呼吸系统--作业

-第四节 循环系统

--4.4.1 动物循环系统的演化

--4.4.2 血管的结构

--4.4.3 心脏的结构与血液循环

--4.4.4 心动周期

--4.4.5 心脏的传导系统

--4.4.6 动脉血压的形成

--4.4.7 输血与血型

--4.4.8 组织液的形成

--4.4.9 淋巴系

--4.4.10 常见心脑血管疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第四节 循环系统

-第五节 内环境的控制

--4.5.1 动物排泄系统的演化

--4.5.2 内环境与稳态

--4.5.3 体温调节

--4.5.4 渗透调节与排泄

--4.5.5 人的泌尿系统的组成与功能

--4.5.6 原尿是如何生成的

--4.5.7 肾小管与集合管的重吸收

--4.5.8 肾小管与集合管的分泌作用

--4.5.9 尿液的浓缩

--4.5.10 尿液生成的总结

--4.5.11 肾脏对机体酸碱平衡的调节

--4.5.12 血压与血量的调节

--4.5.13 透过尿液分析检查疾病

-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制

-第六节 内分泌系统

--4.6.1 体液调节概述

--4.6.2 激素的作用机制

--4.6.3 内分泌系统与神经系统的联系

--4.6.4 激素分泌的调节

--4.6.5 神经垂体的内分泌功能

--4.6.6 腺垂体的内分泌功能

--4.6.7 生长激素的功能

--4.6.8 甲状腺调节代谢与发育

--4.6.9 甲状旁腺的功能

--4.6.10 胰岛素和胰高血糖素激素

--4.6.11 肾上腺皮质的内分泌功能

--4.6.12 肾上腺髓质的内分泌功能

-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统

-第七节 神经系统与神经调节

--4.7.1 静息电位

--4.7.2 动作电位

--4.7.3 神经冲动是如何传播的

--4.7.4 突触如何传递神经信号

--4.7.5 毒品为什么具有成瘾性

--4.7.6 反射与反射弧

--4.7.7 脑的结构与功能

--4.7.8 脊髓的结构与功能

--4.7.9 周围神经系统

--4.7.10 躯体运动神经与内脏神经的区别

--4.7.11 交感神经与副交感神经的作用

--4.7.12 中枢神经对内脏活动的调节

--4.7.13 神经系统的演化

-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节

-第八节 生殖与胚胎发育

--4.8.1 精子的形态及发生

--4.8.2 卵子的发生

--4.8.3 卵子的发生受激素的调控

--4.8.4 生育的控制

--4.8.5 卵巢的周期性变化

--4.8.6 子宫的周期性变化

--4.8.7 海胆的受精过程

--4.8.8 哺乳动物的受精过程

--4.8.9 文昌鱼的胚胎发育

--4.8.10 两栖类的早期胚胎发育

--4.8.11 哺乳动物的胚胎发育

--4.8.12 羊膜是如何产生的

--4.8.13 人的胚胎发育

-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育

期中考试

-2020年秋季学期普通生物学期中考试

1.4.7 叶绿体与光系统笔记与讨论

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