报告4 细胞代谢.ppt

色素吸收光的实质 色素分子中的电子得到了光子中的能量从基态到激发态，使光子能量转变为化学能 .精品课件. * .精品课件. * 作用中心 概念：将光能转变为化学能的膜蛋白复合体 组成：一个叶绿素a、原初电子受体、蛋白质等 机制： .精品课件. * 光系统组成 作用中心 天线色素 电子载体 蛋白质 .精品课件. * 叶绿体中的两类光系统（PSⅠ和PSⅡ）  PSⅡ光吸收高峰在P680 红光 PSⅠ光吸收高峰在P700 偏黄橙光 .精品课件. * （2） 电子传递与光合磷酸化 ?原初反应使光系统的反应中心发生电荷分离，产生的高能电子推动光合膜上电子传递。 ?电子传递的结果： 引起水的裂解放氧和NADP+的还原 建立跨膜质子动力势，启动光合磷酸化，形成ATP .精品课件. * I 电子传递 ? 在叶绿体类囊体上的光合链进行 ? 光合链：定位在光合膜上，由多个电子传递 体组成的电子传递轨道。 光合链：在类囊体膜上的PSⅡ、PSI之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨迹 .精品课件. * .精品课件. * .精品课件. * 在Z链的起点,H2O是最终的电子供体;在Z链的终点,NADP+是电子的最终受体。在整个链只有两处(P680→P680*, P700→P700*)是逆氧化还原电位梯度,需光能推动的需能反应。 .精品课件. * .精品课件. * II 光合磷酸化 ?在光合作用中由光驱动并贮存在跨类囊体膜的质子梯度的能量把ADP与Pi合成ATP的过程 .精品课件. * .精品课件. * 光合磷酸化机理 传递中的能量将氢离子从叶绿体基质泵到类囊体腔中，造成质子梯度，质子不能自由的通过类囊体膜，只有通过膜中的ATP酶才能顺浓度梯度到叶绿体基质，氢离子流经ATP酶便会引起ATP的合成 .精品课件. * 1 氧化剂 .精品课件. * 1 光合碳还原循环（卡尔文循环） 植物利用光反应中形成的ATP、NADPH将CO2转化成稳定的碳水化合物（丙糖磷酸）的过程。发生在叶绿体基质中。C3途径：羧化阶段；还原阶段；再生阶段 C3植物：直接利用空气中的二氧化碳进行的 光合作用的植物。如：水稻、小麦、大豆、果树 和蔬菜 二 碳反应 .精品课件. * 卡尔文循环 （Calvin cycle）是所有植物光合作用碳同化的基本途径 6 PGA 6GAP 输出1分子GAP （细胞质中） 5GAP 3RuBP 固定 还原 再生 3－磷酸甘油酸 甘油醛－3 －磷酸 核酮糖－1,5－二磷酸 .精品课件. * 羧化阶段： ? 指进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合，并 水解产生 PGA的过程. ? 3RuBP +3CO2 +3H2O 6PGA+6H+ ? RuBP：核酮糖－1,5－二磷酸 PGA：3－磷酸甘油酸 rubisco 核酮糖二磷酸缩化酶 .精品课件. * 还原阶段： ? 指利用同化力将3－磷酸甘油酸还原为甘油醛－3－磷酸(GAP)，需要能量最多 6PGA+6ATP+6NADPH+6H+ 再生阶段： 指由甘油醛－3 －磷酸重新形成RuBP过程。 6GAP+6ADP+ 6NADP+ + 6Pi .精品课件. * ?光合作用过程中根据能量转变的性质： ? 原初反应: 光能 电能 ? 电子传递与光合磷酸化：电能 ? 碳同化：活跃化学能 稳定化学能 3CO2+3H2O+3RUBP+9ATP+6NADPH PGA+6NADP++9ADP+9Pi 活跃化学能 .精品课件. * 光 吸收 光能 天线 色素 传 递 光能 O2 ADP+Pi CO2 中心 色素 夺取 e- 分 解 H2O H+ ATP 酶 酶 NADPH NADP C3 C5 酶 酶 CO2 还 原 多 种 酶 催 化 固 定 失e- 光能转换成电能 电能转换成 活跃化学能 活跃化学能转换 成稳定化学能 1 .精品课件. * 光呼吸 光呼吸：植物的绿色细胞在光照下有吸收氧气,释放CO2的反应。 Rubisco既可催化羧化反应，又可以催化加氧反应，即CO2和O2竞争Rubisco同一个活性部位。Rubisco是进行羧化还是加氧，取决于外界CO2浓度与O2浓度的比值。 光呼吸的结果是产生一种二碳化合物乙醛酸，然后植物又将这种化合物分解为二氧化碳和水。 2 C4植物和光呼吸 .精品课件. * C4植物 玉米、高粱、甘蔗等近2000种植物 C3植物光合细胞主要为叶肉细胞 C4植物光合细胞有叶肉细胞和维管束鞘细胞 强光、高温、