植物生理学光合作用.ppt

第三章 光合作用  ( Photosynthesis ) C H 2O ------水分代谢 N S P K Ca Mg Fe Mn B Zn Cu Mo Cl Ni------ 矿质营养 二、叶绿体的化学组成 类囊体的功能 光反应及光合磷酸化主要在类囊体膜上进行 碳固定主要在叶绿体基质中进行 Photosynthesis (Quantum Yield) Z链电子传递的氧化还原电位示意图 光合电子传递体及其在类囊体膜上的分布 光合电子传递的”Z图” Formation of proton gradient is light-dependent  加氧反应——光呼吸 2 PGA 2．特性： （1）酶活性受氧浓度的影响，高氧浓度促进加氧反应，抑制羧化反应。 （2）高浓度Mg++有利于此酶的活性 RUBP RUBP酶 羧化反应 羧化酶－加氧酶 卡尔文循环 CO2、O2 对RUBP竞争 O2 加氧酶 CO2 羧化酶 （2）O2 （2）磷酸乙醇酸 + 3PGA Pi （2）乙醇酸 （2） 乙醇酸 2O2 （2） 乙醛酸 2H2O2 2H2O+O2 [-NH2] （2） 甘氨酸 （2） 甘氨酸 NAD+ NADH 丝氨酸 -NH2 CO2 丝氨酸 [-NH2] 羟基丙酮酸 NAD+ NADH 甘油酸 甘油酸 PGA ADP ATP （2）RUBP C3途径 叶绿体 过氧化体 线粒体 RUBP 磷酸乙醇酸 3PGA 二、光呼吸途径 1. RUBP的氧化（叶绿体） 2. 乙醇酸形成 乙醇酸磷酸酶 磷酸乙醇酸 乙醇酸 3. 乙醇酸在过氧化体中氧化 COOH 乙醇酸氧化酶 COOH + O2 + H2O2 CH2OH CHO CAT 2H2O2 2H2O + O2 进入卡尔文循环 4）Hill反应 概念：离体的叶绿体在光下，可以将水光解释放O2 的反应 条件：氢受体存在 （如2，6-二氯酚靛酚、苯醌、NADP+） ----- 表明了光合作用中氧的释放与CO2的还原是两个的相对分离的过程。 2H2O+ 2A O2+ 2AH2 光 3. 其它电子传递体 Q是结合在PSII中的质体醌 1）PQ（质体醌） 苯醌衍生物，脂溶性； 光合链中唯一非蛋白成员； 传递电子、质子 含量高，形成跨膜质子梯度 PQH2 氢醌 2） cytb6-cytf复合物： cyt b559、cytb6、cytf、 cytb6-cytf复合物（Fe-S蛋白） 与PQ和PC有很高的亲和力（ PQ-PC氧化还原酶） 形成跨膜质子梯度 联系PSI和PSII，调节PSI和PSII之间能量分配及NADPH和ATP比值 PQ 3）PC（质体箐 含Cu++的蛋白质，Hg++是抑制剂 与类囊体膜结合较松，PSI的稳定的电子给体。 作用：被cytf还原，被PSI氧化 4）Fd（铁氧化蛋白） 含有2（Fe－2s）和4Fe －4s 5）铁氧还蛋白－NADP+还原酶 作用：催化Fd－NADP+电子传递 四、光合磷酸化 1．光合磷酸化定义 叶绿体在光下将无机磷和ADP转化为ATP，形成高能磷酸键的过程，称为光合磷酸化。 ADP+ Pi ATP 光 叶绿体 2. 非环式光合磷酸化 指PSII的P680在光激发下放出的高能电子，不再回到P680，而用于最终还原NADPH，在电子传递过程中引起ATP的形成，并释放O2。在这个过程中，电子传递是一个开放的通路，因此称为非环式光合磷酸化。 光能---电能---化学能（NADPH，ATP） 3. 环式光合磷酸化 PSI接受光照发出高能电子，经过一系列传递降低了能位，经过PC回到PSI：P700?Fd? Cytb6? Cytf? Pc? P700