光合作用类囊体结构.pptVIP

光合作用;参考书目;光合作用;Photosynthesis occurs in Chloroplasts;;;;光合作用三大过程： （1）原初反应，光能→电能 （2）电子传递和光合磷酸化， 电能→活跃的化学能 （3）碳同化,形成稳定的化学能(间质) ;光合作用过程;一.叶绿体类囊体膜的结构与功能;用快速低温冷冻法将样品在极短的时间（1000℃/S）内冷到-196℃，然后用刀进行断裂。这时样品从其结构相对“脆弱”的地方裂开，常常按照细胞器的表面或膜结构等形成一个凹凸不平的断面，由于冰在真空中的少量升华，可进一步增强“浮雕”式的蚀刻效果。;;;类囊体膜每次撕裂会有8个面，P代表膜靠基质的面，E则是其反面；F代表脂类双分子层撕裂的面，S则是未撕裂的面；u代表未垛叠的面，s代表垛叠的面，因此8个冰冻撕裂面分别是PSu、EFu、ESu、PFu、PFs、PSs、EFs、ESs。这便是类囊体膜所特有的8个冰冻撕裂面的超分子结构。 ;不同的撕裂面上具有结构与功能特点、密度、大小及分布都不同的蛋白。 冰冻蚀刻（冰冻撕裂）电镜技术可以研究蛋白在膜上的空间位置及结构关系。;叶肉细胞;2.叶绿体类囊体膜脂;;;2.2.叶绿体类囊体膜脂主要特点 膜脂有一个很强的亲水基团，有两个非极性的脂酰基，具有疏水性。 除此之外，类囊体膜脂与其它生物膜相比，还具有以下几个特点： ①不带电荷的糖脂占膜脂的75%左右，主要是单半乳糖基油二酯（MGDG）和双半乳糖基甘油二酯（DGDG）；而且两种糖脂均含高比例的不饱和脂肪酸，主要是亚麻酸（18:3）。有些植物的MGDG中还含有十六碳三烯酸(16:3),如烟草、番茄、菠菜、花椰菜等。;②磷脂的主要组分是阴离子脂类磷脂酰甘油PG，约占类囊体膜脂的10%，而不是PC; 而且磷脂酰甘油PG中含有叶绿体特有的脂肪酸——反式十六碳一烯酸（trans-16:1），它需要在光下才能合成。 该脂肪酸结构为：CH3(CH2)11-CH=CH-CH2-COOH，它的特别之处在于：a.反式构型；b.△3位双键；c.仅结合PG分子甘油C2位上。 自然界中不饱和脂肪酸大多数是顺式构型，且双键位于第5个碳原子以后。 反式的构型和△3位双键可能使它比其他不饱和酸的流动性要小。 ;③含有带负电荷的硫脂SQDG，含量占类囊体膜脂的10%左右。在非光合组织中SQDG的含量极低。 ④类囊体膜的主要脂类单半乳糖基甘油二酯MGDG是非双层结构脂，在生理温度上，DGDG，SQDG，PG，PC单独分散到水中时都形成双层结构，而高等植物类囊体膜的MGDG则不形成双层结构，而是形成非双层结构。 ;;类囊体膜脂具有上述的特点,可能 在类囊体膜光合功能中可能有特殊作用 a：研究表明，黄瓜的PSⅡ富含PG，磷脂酰甘油PG分子中的trans-16:1对保持LHCⅡ寡聚体结构起重要作用。trans-16:1含量较低，LHCⅡ寡聚体减少，单体增多，LHCⅡ捕获的能量不能有效地传递至反应中心，捕光效率下降。 由于trans-16:1含量易受外界条件如温度，光照等的影响，因此，环境因子可通过改变trans-16:1含量进而使LHCⅡ结构改变，最后使光合活性改变，这一机制在植物抗逆生理中可能有重要意义。;b：类囊体膜主要脂类成分MGDG是一种非双层结构脂，但生理条件下类囊体膜上并不存在非双层结构，因此目前对单半乳糖基甘油二酯MGDG在膜结构中的作用出现了种种猜测。 Murphy认为MGDG和DGDG这两种脂对膜的弯曲起稳定作用。;Van der Steen等将内周蛋白加入双层脂形成的膜中可引起离子泄漏，而加入非双层脂可防止泄漏，这证明非双层脂在蛋白与脂双层间起了封口（seal）作用 。;＊C. Unsaturated lipids in membranes have been shown to protect plants against damage during cold spells(一段时间). In some desert and evergreen plants, an increase in the growth temperature leads to a reduction in trienoic(三烯) fatty acids 18:3 and 16:3.;In order to investigate the physiological effect of these fatty acids in plants grown at high temperatures, we constructed transgenic tobacco plants in which the expression of the chloroplast tri