生物化学光合作用.ppt

**2.类型：（1）非循环光合磷酸化：非环式电子传递过程中产生的质子梯度，驱动ATP合成，并生成NADPH。这种形式的光合磷酸化叫光合磷酸化。（2）环式光合磷酸化：环式电子循环流动过程中，产生质子梯度，驱动ATP的合成。这种形式的光合磷酸化称为环式光合磷酸化。环式光合磷酸化只涉及PSI，并且只生成ATP而无NADPH和O2生成。这是当植物体内需要ATP时选择的电子传递形式。第32页,共63页，星期六，2024年，5月非循环光合磷酸化第33页,共63页，星期六，2024年，5月环式光合磷酸化第34页,共63页，星期六，2024年，5月也称偶联因子或CF1-CFo复合体叶绿体的ATP酶与线粒体的ATP酶结构十分相似，都由两个蛋白复合体组成：一个是突出于膜表面的亲水性的“CF1”；另一个是埋置于膜中的疏水性的“CFo”。3.ATP合成的部位——ATP酶第35页,共63页，星期六，2024年，5月化学渗透学说的现代模型（P.Mitchell）4.光合磷酸化机理第36页,共63页，星期六，2024年，5月光合磷酸化的机理：类似于氧化磷酸化PQ具有亲脂性，含量多，被称为PQ库，它可传递电子和质子，而其它传递体只能传递电子。在光下，PQ在将电子向下传递的同时，又把膜外基质中的质子转运至类囊体膜腔内。水在膜内侧分解也释放出H+,膜内H+浓度增高，则膜内电位较“正”，膜外H+浓度降低，则膜外电位较“负”，于是膜内外产生电位差(ΔE)和质子浓度差（ΔpH），两者合称质子动力势，是光合磷酸化的动力。H+沿着浓度梯度返回膜外时，释放的自由能催化合成ATP。第37页,共63页，星期六，2024年，5月第三节暗反应暗反应是指由光反应产生的NADPH在ATP供给能量情况下，将CO2还原成糖的反应过程。不需要光参加。暗反应是在叶绿体的基质中进行的，有许多种酶参与反应。大多数植物的暗反应中，还原CO2的第一个产物是三碳化合物（3-磷酸甘油酸），所以这种途径称为C3途径。有些植物，如甘蔗和玉米等高产作物，其暗反应还原CO2的产物是四碳化合物（草酰乙酸等），所以称为C4途径。还有CAM（景天酸代谢）途径。一、概述：第38页,共63页，星期六，2024年，5月第39页,共63页，星期六，2024年，5月二、C3途径又叫三碳循环、Calvin循环。由于这个循环中CO2的受体是一种戊糖(核酮糖二磷酸)，故又称为还原戊糖磷酸途径（reductivepentosephosphatepathway，RPPP）。C3途径可分为三个阶段:羧化阶段(CO2固定阶段)还原阶段更新阶段（受体再生阶段）第40页,共63页，星期六，2024年，5月卡尔文循环第一阶段第二阶段第三阶段CO2＋H2O612NADP+3-磷酸甘油酸1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮5-磷酸核酮糖1,5-二磷酸核酮糖6ATP6ADP1212ATP12ADP6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛12NADPH1212106662糖第41页,共63页，星期六，2024年，5月RUBP+CO22（3-PGA）RUBP羧化酶Mg1、固定（羧化）阶段：CH2O－PCOCOHHCOHHCH2OP核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶2＋CO21,5-二磷酸核酮糖3-磷酸甘油酸第42页,共63页，星期六，2024年，5月核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(简称rubisco)第43页,共63页，星期六，2024年，5月1，3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛ATPADPNADPH＋H+NADP+3-磷酸甘油酸激酶3-磷酸甘油醛脱氢酶2.还原阶段6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛?磷酸二羟丙酮2?1，3-二磷酸甘油酸2?3-磷酸甘油酸2?2-磷酸甘油酸2?磷酸烯醇丙酮酸2?丙酮酸葡萄糖糖异生途径第44页,共63页，星期六，2024年，5月PPP途径再生途径H2OPi5-磷酸核酮糖5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖3-磷酸甘油醛7-磷酸景天庚酮糖4-磷酸赤藓糖6-磷酸果糖5-磷酸木酮糖3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖6-磷酸果糖转醛酶异构酶转酮酶转酮酶醛缩酶葡萄糖1，5二磷酸核酮糖3、更新阶段（受体再生阶段）ATPADP第45页,共63页，星期六，2024年，