糖类的合成代谢.ppt

第10章糖类的合成代谢第一节光合作用第一节光合作用生物按其利用碳源的类型可分为两类：(1)自养生物（autotrophs），即能够吸收和利用CO2或无机碳化物，合成自身所需的全部有机物的生物。例如绿色植物、藻类、硫细菌等。这类生物利用的供氢体也是无机的，如H2O、H2S等；前言异养生物（heterotrophs），这类生物至少需要提供一种有机物才能转变为体内所需的其它有机物的生物。例如人、动物，是利用食物中的有机物参与体内代谢而生存的。12前言1供生命活动所需的能源主要有两种：化学能和光能。按获得能源方式不同，生物又分为两类：光养生物（phototrophs）和化养生物（chemotrophs）。绿色植物和光合细菌属于光养生物，它们在阳光的照耀下，利用光能进行着体内的代谢而茁壮成长。人类和动物属于化养生物，它们无法直接吸收光能来供机体的生命活动，只能利用有机物分解代谢产生的化学能。生物按利用营养所需的能源和碳源可分成四大类。201021光合作用光合作用（photosynthesis）是指自然界中绿色植物或光合细菌捕获光能并将其转变为化学能；再将CO2和H2O等转变为有机化合物，释放O2或S等物质的过程。1941年CornelisVanNiel比较了细菌和绿色植物的光合作用的特点，并用同位素18O的实验证实了光合作用可以用一个通式表示：10.1.1概述011光合作用02式中，H2D代表各种还原剂，是氢和电子供体。当H2D为H2O时，2D为O2，这是绿色植物将CO2还原成糖类并产生O2的机制。总反应可写成：10.1.1概述10.1.1概述10.1光合作用光合作用可分为两个阶段：第一阶段是光反应（lightreaction），第二阶段是暗反应（darkreaction）。光反应是指光合色素将光能转变为化学能ATP和还原力NADPH的过程。暗反应即酶促反应，是指利用ATP和NADPH，将CO2还原成糖类等有机物的代谢过程。光合作用的两个阶段是偶联的关系。10.1.1概述1光合作用光能捕捉和CO2固定光合作用机构1.1概述1光合作用1光合作用1.1概述光合作用机构10.1.1概述光合作用意义1.为人类活动提供能量：地球上的植物捕获太阳能，并转换为化学能贮存在有机物之中，成为我们今天工农业生产和日常生活中的重要动力资源。2.为人类提供有机物质：绿色植物通过光合作用合成大量的有机物，对生物界的贡献是巨大的。这些有机物不仅是植物组织结构成分，也是植物各种生理活动的基础，还是人类和动物赖以生存的食物和原料。10.1光合作用01改善人类生活环境：人类和动物时刻都需要呼吸，吸入O2，吐出CO2。绿色植物光合作用时，固定CO2，放出O2，维持了大气中的O2比例。甚至一部分O2转变为臭氧（O3），在大气中形成一种屏障，阻挡强紫外线的辐射，保护地球上的生物。另外，植树造林还可阻挡沙尘，可起到净化空气的作用。021光合作用光合作用意义10.1.1概述10.1.2光反应10.1.2.1光合色素10.1光合作用光合色素因生物不同有差异，大体分为三类：(1)叶绿素类（chlorophyll，Chl）:高等植物的叶绿体中往往同时含有叶绿素a和b。这两种光合色素均是绿色的。它们的吸收光谱都在350~650nm的可见光范围内，均有两个光吸收峰，只是峰值略有差异。如菠菜叶绿素a的两个光吸收峰分别是?1=428nm,?2=662nm。叶绿素b的两个光吸收峰则分别是?1=452nm,?2=644nm。1光合作用1.2光反应(2)类胡萝卜素（carotenoid）类胡萝卜素存在于所有植物、藻类、光合细菌的光合细胞之中。作为辅助色素的类胡萝卜素已发现有70多种。其中最重要的是橙红色的?-胡萝卜素和黄色的叶黄素（lutein）。类胡萝卜素的吸收光谱在400~500nm的可见光范围内。它们吸收光能并将光能传递给叶绿素a，再由叶绿素将光能传递给光合作用中心，发生光化学反应。10.1.2.1光合色素(3)藻胆色素藻胆色素类主要有藻蓝素（phycocyanobilin）和藻红素（phycoerythrobilin），存在于藻类和某些细菌中并能够与蛋白质结合的一类色素。与这些色素结合的蛋白质称为藻胆蛋白。藻胆色素类分子中主要含有开环四吡咯结构，吸收光谱在400~500nm的可见光范围内。它们也是辅助色素，能够吸收光能并将光能完全传递给叶绿素a。数百万个藻胆蛋白高度有序地缔合在一起