第六章：细胞的能量转换课件.ppt

二. 叶绿体和光和磷酸化 线粒体和叶绿体的比较 A.叶绿体(Chloroplast)的形态结构 B.叶绿体的主要功能—光合作用(photosynthesis) 二. 叶绿体和光和磷酸化 A.叶绿体的结构 ?叶绿体?? 叶绿体的超微结构 叶绿体膜 叶绿体由内膜和外膜组成，膜间为10~20nm的膜间隙。膜的成分是蛋白质和脂质。 类囊体 是在叶绿体基质中，由许多单位膜封闭形成的扁平小囊。 a 结构 基粒类囊体：象圆盘一样叠在一起的类囊体。基粒片层。 基质类囊体：贯穿在两个或两个以上基粒之间的没有发生垛叠的类囊体。基质片层。 A.叶绿体的结构 b 化学组成 类囊体膜的主要成分是蛋白质和脂类（3：2）。蛋白质分为外在蛋白和内在蛋白。脂类中的脂肪酸主要是不饱含脂肪酸，具有较高的流动性。 基质 是内膜与类囊体间的流动性成分，中间悬浮着片层系统。 主要成分包括：碳同化相关的酶类（RUBP羧化酶）、叶绿体DNA、蛋白质合成体系、一些颗粒成分等。 A.叶绿体的结构 B.叶绿体的主要功能—光合作用 绿色植物叶肉细胞的叶绿体吸收光能，利用水和二氧化碳合成糖类等有机化合物，同时放出氧的过程称为光合作用（photosynthesis）。 光合作用是自然界将光能转换为化学能的主要途径。 原初反应 电子传递和光合磷酸化 碳同化 在类囊体膜上由光引起的光化学反应，通过叶绿素等光合色素分子吸收、传递光能，并将光能转换为电能，进而转换为活跃的化学能，形成ATP和NADPH的过程 光反应 它是在叶绿体基质中进行的不需光的酶促化学反应，利用光反应产生的ATP 和NADPH，使CO2还原为糖类等有机物，即将活跃的化学能最后转换为稳定的化学能，积存于有机物中。 暗反应 叶绿体的主要功能—光合作用 光合色素和电子传递链组分 1．光合色素 类囊体中含两类色素：叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）。 2．集光复合体（light harvesting complex） 由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成。大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。因此这些色素被称为天线色素。 天线色素分子 3．光系统Ⅱ（PSⅡ） 吸收高峰为波长680nm处，又称P680。位于基粒与基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（light-hawesting comnplex Ⅱ，LHC Ⅱ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygen evolving complex）。D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素(pheophytin)及质体醌(plastoquinone)。 4．光系统Ⅰ（PSI） 能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。 原初反应与电子传递 光合磷酸化 光合磷酸化的类型 光合磷酸化的作用机制 由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程，称为光合磷酸化。 非循环式光和磷酸化 当植物在缺乏NADP+时电子在光系统内Ⅰ流动，只合成ATP，不产生NADPH，称为循环式光合磷酸化。 光合磷酸化的作用机制 一对电子从P680经P700传至NADP+，在类囊体腔中增加4个H+，2个来源于H2O光解，2个由PQ从基质转移而来，在基质外一个H+又被用于还原NADP+，所以类囊体腔内有较高的H+（pH≈5，基质pH≈8），形成质子动力势，H+经ATP合酶，渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP。 ATP合酶，即CF1-F0偶联因子，结构类似于线粒体ATP合酶。CF1同样由5种亚基组成α3β3γδε的结构。CF0嵌在膜中，由4种亚基构成，是质子通过类囊体膜的通道。 B. 光和磷酸化 细胞的能量转换 ──线粒体和叶绿体 第六章 (1) 线粒体: 存在所有的真核细胞中 线粒体的结构和功能的关系. (2) 叶绿体: 存在于植物细胞中 叶绿体结构和功能的关系. 线粒体: 氧化磷酸化 → ATP 叶绿体: 光和磷酸化→ ATP + NADPH → Sugar 细胞的能量转换 ──线粒体和叶绿体 主要内容: 一.线粒体与氧化磷酸化 二.叶绿体和光和磷酸化 三.线粒体和叶绿体是半自主性细胞器 四.线粒体和叶绿体的增殖与起源 一.线粒体与氧化磷酸化 主要内容: A.线粒体的形态结构 B.线粒体的化学组成及酶的定位 C.氧化磷酸化 A.线粒体的形态与结构 （一） 形态、大小 以线