第3章光合作用(下).pptVIP

第三十页，共四十四页。 ⒋利用组织中CO2的情况 C4植物①能利用细胞间隙中较低浓度的CO2 ②光呼吸放出的CO2不易漏出。 因此，干旱环境中气孔关闭， CO2进入少时 C4植物较C3植物生长良好。 ⒌热限及饱和光强 C4植物热限（50～60℃）比C3植物（30～40℃）的热限高，C4植物无饱和光强 综上： C4植物比C3植物具有较强的光合作用。 6.所需能量 C4植物耗能较多，需额外的能量用于PEP的再生。 第三十一页，共四十四页。 ㈠ C3 途径（卡尔文循环） 卡尔文等利用放射性同位素和纸层析等方法，提出二氧化碳同化的循环途径，故称卡尔文循环或光合环。这个途径的CO2固定最初产物是一种三碳化合物(PGA) ，故又称C3途径；CO2的受体是一种戊糖(RuBP) ，故称为还原戊糖磷酸途径。 沿着C3途径同化CO2的植物，称为C3植物，多为温带和寒温带植物，如小麦、大豆、棉花、油菜等。 C3途径大致可分为三个阶段※ ： ①羧化阶段 ②还原阶段 ③更新（再生）阶段 诺贝尔化学奖 第一页，共四十四页。 Dr. Melvin Calvin October 26, 1961 Nobel Prize for Chemistry 第二页，共四十四页。 第三页，共四十四页。 ⒈羧化阶段（ Carboxylation phase) RuBP +CO2 2PGA （1,5-二磷酸核酮糖） （3-磷酸甘油酸） ⒉还原阶段 (Retuction phase) PGA DPGA PGAld （1，3 –二磷酸甘油酸） （3 –磷酸甘油醛） 从PGA 到PGAld 过程中，由光合作用生成的ATP与 NADPH均被利用掉。CO2一旦还原到PGAld，光合作用的储能过程便完成。 Rubisco CO2受体 初产物 ATP 3-磷酸甘油酸激酶 NADP NADPH 3-磷酸甘油醛脱氢酶 第四页，共四十四页。 PGAld ? 在叶绿体内合成淀粉 ? 转移至细胞质中合成蔗糖　 ? 用于RuBP的再生，加速CO2的固定 第五页，共四十四页。 ⒊更新阶段(Regeneration phase) G6P 淀粉 果糖二磷酸醛缩酶 DHAP PGAld 异构酶 FBP 果糖１，６－二磷酸磷酸酶 F6P 继续循环 ２３ F6P PGAld E4P+Xu5P SBP DHAP E4P+ S7P R5P+ PGAld S7P+ Xu5P Ru5P R5P Ru5P Xu5P RuBP ATP Ru5P Ru5PK SBPase （磷酸二羟丙酮） （6-磷酸果糖） （6-磷酸葡萄糖） 第六页，共四十四页。 RuBP ①是羧化阶段　②，③ 是还原阶段，其余反应是更新阶段 ① ② ③ PGA 3CO2 6ATP 6ADP 6NADPH 6NADP+ 6Pi DPGA PGAld DHAP 第七页，共四十四页。 3CO2+5H2O+9ATP+6NADPH 3-磷酸甘油醛+6NADP++3H++9ADP+8Pi ⒋　C3 途径的调节 　　⑴自身催化 代谢物浓度影响反应的方向和速度 　　⑵光的调节 5种需光调节的酶；光增加Rubisco的活性 　　⑶光合产物输出速率的调节 磷酸丙糖 + Pi 磷酸丙糖 + Pi （叶绿体）（细胞质） （细胞质） （叶绿体） 磷酸运送体 第八页，共四十四页。 ㈡ C4途径（四碳二羧酸途径，Hatch/Slack） 60年代，发现玉米等植物固定CO2的最初产物是草酰乙酸（OAA）—四碳二羧酸途径，即C4途径。 把具有C4途径的植物称为C4植物，多为热带和亚热带植物，如玉米、高粱、甘蔗、苋菜等。 C4途径可分为羧化、还原、转移、脱羧与更新5个阶段※ CO2受体：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP） 初产物：草酰乙酸（OAA） 酶：PEP羧化酶（PEPC