生化奥赛课时4光合作用ppt课件.ppt

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1、原初反应是光合作用的起始过程，指光合色素吸收光能所引起的光物理和光化学过程。包括光能的吸收、传递与光化学反应。特点：速度快（10-12-10-9s）与温度无关。光合作用的原初反应天线色素和反应中心色素分子少数具特殊排列位置的叶绿素a分子，具光化学活性，由光激发而直接引起氧化还原反应，称反应中心色素。反应中心色素分子吸收光谱的高峰在700nm和680nm，分别用P700和P680表示。光合作用需要两个光化学反应的协同作用。一个吸收短波红光（680nm），即光系统Ⅱ(PSⅡ)；另一个吸收长波红光（700nm），即光系统Ⅰ(PSⅠ)其它的色素分子：大部分C

2、hl.a、全部的Chl.b、胡萝卜素、叶黄素，参加吸收和传递光能，经共振传递，把能量传递汇集到反应中心色素分子，这些色素称聚光色素,或天线色素。原初反应吸收、传递光能光化学反应全部的叶b大部分叶a全部的类胡萝卜素P680P700光化学反应:由光引起的反应中心色素分子与原初电子受体间的氧化还原反应,在光化学反应中，光能通过反应中心色素转变为电能。HvD1PA1→D1P*A1→D1P+A1-→D+1PA1-D:电子供体；P：中心色素分子；A：原初电子受体光反应中心：是植物吸收光能进行原初光化学反应的场所，它是由原初电子供体、原初电子受体等电子传递体，以及

3、维持这些电子传递体的微环境所必需的蛋白质组成的色素蛋白复合体。光反应中心反应中心a.光化学反应是在光系统的反应中心进行的。b.反应中心是发生原初反应的最小单位，是指在叶绿体中进行光化学反应的最基本的色素蛋白复合体。c.包括反应中心色素分子、原初电子受体，次级电子受体和供体等。四电子传递链光合作用电子传递链（光合链）在光合膜上按一定顺序排列电子传递体，由光驱动使H2O或其它电子供体的激发电子按氧化还原电位传递，使NADP＋还原，同时释放分子态氧，并在传递电子过程中偶联形成ATP。电子传递体按各组分的氧化还原电位排列，形成一条Z型链。光合电子传递Z链组成

4、光合电子传递Z链组成①PSⅡ复合体②质醌(PQ)③Cytb6/f复合体④质蓝素(PC)⑤PSⅠ复合体⑥铁氧化蛋白和铁氧化蛋白-NADP+还原酶PSⅡ反应中心的结构模型光系统II（PSII）上的电子传递光量子聚光色素P680·PheoP680*·PheoP680+·Pheo-Pheo：去镁叶绿素光系统II（PSII）上水的氧化2H2OO2+4H+4e-光系统II的功能吸收光能，进行光化学反应，产生强的氧化剂，使水裂解释放氧气，并把水中的电子传递至质体醌。P680*PheoQAQBeeeeH2O2H2OO2+4H+4e-P680

5、*PheoQAQBeeeeH2O②质醌(质体醌,PQ)：PSⅡ反应中心的末端电子受体;PSⅡ复合体-PQ-Cytb6f复合体;还原态的质体醌在膜内侧把电子传给Cytb6f，氧化时把H+释放至膜腔，这样造成了跨膜的质子梯度，从而可推动光合磷酸化的进行。③Cytb6f复合体：功能是催化质体醌（PQH2）的氧化和质蓝素（PC）的还原。④质蓝素(Plastocyanin，PC)含铜的蛋白质。介于Cytb6f复合体和PSⅠ之间的电子传递体。铜离子的氧化还原变化传递电子。⑤PSⅠ复合体：其生理功能是吸收光能，进行光化学反应，传递电子从PC到铁氧还蛋白。

6、PSⅠ反应中心的结构模型光量子捕光色素P700·A0P700*·A0P700+·A0-光反应IA0：叶绿素分子A0光系统I的功能吸收光能，进行光化学反应，产生强的还原剂，用于还原NADP+，并把从质蓝素接受的电子传递至铁氧还蛋白。Fd⑥铁氧还蛋白(Fd)和铁氧还蛋白—NADP+还原酶(FNR)Fe2-S2的低分子量可溶性蛋白;接收PSI的Fe4-S4蛋白传递来的电子，通过Fe3+Fe2+的转变，一次可接受和传递1个电子。铁氧还原蛋白铁氧还蛋白-NADP还原酶NADP+NADPH（二）光合电子传递的类型①非环式电子传递②环式电子传递环式

7、电子传递非环式电子传递电子传递的结果NADP还原形成跨内囊体膜的pH梯度第四节ATP的合成第五节ATP的合成在光下叶绿体中发生的由ADP与Pi合成ATP的反应称为光合磷酸化。NADPH中的化学能ATP中的化学能光反应中吸收的光能ATP合成酶复合体模型ATP合成酶又被称为偶联因子(CouplingfactorCF)或CF1-CF0复合体。电子传递光能类囊体腔中H+浓度高于基质中H+的浓度，腔内外H+的电化学势差化学渗透假说（英国Mitchell，1961）质子动力ATP的合成ATP合成酶膜内H+高于膜外的H+向外扩散的趋势由CF1用来将ADP和Pi合成

8、ATP只能通过ATP合成酶的CF。形成的通道越过膜，H+经过CF1进入基质。H+跨膜质子梯度的建立：光解H2