Chapter 7-2 光合作用.pptVIP

7.3 光合作用;7.3.1 叶绿体及光合色素;基质;2．叶绿素(chlorophyll); 吸收光的共轭体系;类胡萝卜素类(Carotenoids)在类囊体膜上作为辅助色素吸收光.;;光吸收;7.2.2 光合作用机制;1．光反应;光系统Ⅱ (PSⅡ);光系统Ⅰ(PSⅠ);光反应的电子传递链; 在光照下，PSⅡ的反应中心P680 被激发，形成P680*， P680*将电子传递给脱镁叶绿素，然后再传递给质体醌(弱还原剂)，本身则变成带一个正电荷的自由基P680＋(强氧化剂)。 P680＋是强氧化剂，通过放氧复合体从H2O获得电子。;Stage 2 电子在PSⅠ内的传递与NADH的产生;水裂解复合物;Pheo：脱镁叶绿素， Pheophytin ）镁被H取代的叶绿素a。 PQ （质子醌, Plastoquinone）脂溶性。 QA和QB ：两种结合有质体醌（QH2）的蛋白质。 Cyt b6f 复合物：（细胞色素bf复合物 ）血红素辅基， bH、bL，质子泵，将质子泵入类囊体膜内。 质体蓝素 （ PC， Plastocyanin ）：水溶性蛋白质，它的还原中心有Cu2+。 ;光合磷酸化;在光照条件下，水分子光裂解产生的电子，经P680将电子传递到NADP+，电子流动经过两个光系统，两次被激发成高能电子。电子传递过程中产生的质子梯度，驱动ATP合成，并生成NADPH。;H+;光合磷酸化;环式光合磷酸化;光反应总揽;2．暗反应;C3途径的反应以循环形式进行，又称为三碳循环。以三碳循环进行合成代谢的植物被称为三碳植物。由于三碳循环是M. Calvin首先提出来的，所以也称为Calvin循环。; 1,5-二磷酸核酮糖(RUBP);3-磷酸甘油酸的还原;3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖 葡萄糖;7-磷酸庚酮糖的生成; 7-磷酸庚酮糖 5-磷酸核酮糖;5-磷酸核酮糖; 3-磷酸甘油醛;Calvin循环分为三个阶段：;能量消耗;甘蔗和玉米等高光效率植物的暗反应机制是另一种途径，即C4途径或四碳循环，这类植物被称为四碳植物。 四碳植物的叶片结构中含有维管束鞘细胞和叶肉细胞。这两种细胞分别含有两种叶绿体并进行两类循环：在维管束鞘细胞中的叶绿体，以三碳循环途径固定CO2，而在叶肉细胞中，则进行四碳循环。;磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶;PEP 羧化酶;在四碳循环中，每还原1分子CO2需要消耗5分子ATP,比三碳循环多了2分子ATP。 四碳循环的意义： 四碳植物叶片的叶肉细胞所含的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶具有很高的活性，对CO2有很强的亲和力，使叶肉细胞能够对大气中浓度较稀的CO2进行有效的固定和浓缩，并以苹果酸的形式转移至维管束鞘细胞中作为三碳循环的CO2源。 在维管束鞘细胞中，由于能够不断获得高浓度的CO2源，大大提高了三碳循环固定CO2的效率。所以四碳植物利用CO2能力很高，为高产型植物。;底物水平磷酸化：在底物氧化还原过程中，分子内部能量重新分布，使无机磷酸酯化形成高能磷酯键，后者在酶的作用下将能量转给ADP，生成ATP。代谢中间产物上的磷酸基转移给了ADP,这种合成ATP的过程称为底物水平磷酸化。 氧化磷酸化：指与生物氧化相偶联的磷酸化作用，发生在线粒体中，生物氧化过程中的电子传递在线粒体内膜两侧产生了H+浓度差， H+顺浓度差流动时推动了ATP的生成，能量的最终来源是代谢过程中产生的还原型辅酶所含有化学能。 光合磷酸化：指与光合作用相偶联的磷酸化作用，发生在叶绿体中，光照引起的电子传递在叶绿体类囊体膜两侧产生了H+浓度差， H+顺浓度差流动时推动了ATP的生成，能量的最终来源是光能。