葉綠體與光合作用-免費閱讀
【正文】 而葉綠體是光能的捕獲者和高能有機物的制造者 ,主要是通過光合作用完成的。通過基因的序列分析 ,不同植物的葉綠體基因組的組成是不完全相同的。 ? 這是干旱地區(qū)生長的景天科、仙人掌科等植物具有的一個特殊的 CO2同化方式。 C4 途 徑 ? 19661970年，澳大利亞的哈奇 ()和斯萊克 ()發(fā)現(xiàn)甘蔗葉片中有與 C3途徑不同的光合最初產(chǎn)物（ C4二羧酸），提出了 C4雙羧酸途徑，簡稱 C4途徑 ，也稱 C4光合碳同化循環(huán)，或叫 HatchSlack途徑。 只有該途徑的植物為 C3植物，如：水稻、小麥、棉花等大多數(shù)植物為 C3植物 。 D）有了 ATP和 NADPH，葉綠體便可在暗反應中同化二氧化碳，形成碳水化合物等有機物（光合產(chǎn) 物）。 只生成 ATP。 基于以上 3原因，［ H＋ ］ 內(nèi) ＞［ H＋ ］ 外 由此產(chǎn)生跨類囊體膜的 pH差（△ pH）和膜電位差（△ φ ），合稱質(zhì)子電動勢（△ Pmf）。 NADP+ ： 光合作用中的最后一個電子受體，是 NAD+的衍生物。 連接 PSⅡ 與 PSⅠ 的電子傳遞體 1）質(zhì)體醌（ PQ） 2）細胞色素 b6/f復合體 3）質(zhì)體藍素（ PC） 4）鐵氧還蛋白（ Fd） 細胞色素 : 植物細胞有幾個特殊的細胞色素參與光合作用的電子傳遞。該傳遞鏈是由一系列的電子載體構(gòu)成的，同線粒體呼吸鏈中電子載體的作用基本相似。每一個光系統(tǒng)含有兩個主要成分 ∶ 捕光復合物 (light harvesting plex)和光反應中心復合物 (reactioncenter plex)。激發(fā)態(tài)的分子是不穩(wěn)定的 ,推測只能維持 109秒。 (一 ) 18世紀末就已經(jīng)知道光合作用能夠?qū)⑺虲O2轉(zhuǎn)變成有機物和氧，并很快確定了光合作用的反應式 ∶ 6CO2 + 6H2O+ 光 → C6H12O6 + 6O2 + 化學能 (674000千卡 )。已知有四種轉(zhuǎn)運方式 , 其中質(zhì)體藍素(plastocyanin,PC)一直保持非折疊狀態(tài) , 直到進入類囊體腔。所有葉綠體 DNA編碼的蛋白質(zhì)都是在葉綠體基質(zhì)中合成后再運送到目的地。每個葉綠體中約有 40~60個基粒。 葉綠體由葉綠體外被（ chloroplast envelope）、類囊體（ thylakoid）和基質(zhì)（ stroma） 3部分組成，葉綠體含有 3種不同的膜：外膜、內(nèi)膜、類囊體膜和 3種彼此分開的腔：膜間隙、基質(zhì)和類囊體腔 葉綠體膜的特征 ： 外 被 ? 葉綠體外被由雙層膜組成，膜間為 10~20nm的膜間隙。有些葉綠體呈棒狀，中央?yún)^(qū)較細小兩端膨大，充滿葉綠素和淀粉粒。膜上含有光合色素和電子傳遞鏈組分，又稱光合膜。 ● 葉綠體 DNA、蛋白質(zhì)合成體系：如，ctDNA、各類 RNA、核糖體等。 ● Rubisc小亞基蛋白轉(zhuǎn)運受體 在 Rubisco小亞基蛋白運輸中 , 與通道形成和打開有關的受體蛋白有三種 :Toc86主要是識別信號序列 , Toc75是通道蛋白 , Toc34是調(diào)節(jié)蛋白 , 與 GTP結(jié)合后可改變 Toc75的構(gòu)型使通道打開。 ◆ 劇烈方法（劇烈的勻漿技術(shù)）： 得到 Ⅱ 類葉綠體，能夠在光誘導下產(chǎn) 生氧、 ATP、 NADPH，但不能固定 CO2。即光能被聚光色素分子吸收 , 并傳遞至作用中心 , 在作用中心發(fā)生最初的光化學反應 , 使電荷分離從而將光能轉(zhuǎn)化為電能的過程。葉綠素吸收的光主要是藍色和紅色而不是綠色光，它在光合作用的光吸收中起核心作用。 （三） 電子傳遞 電子傳遞是光反應的第二步。 ? 圍繞 P680的 LCHⅡ 吸收光能 ， 激發(fā)P680為 P680*， ? 電子向基質(zhì)方向轉(zhuǎn)移 ， 傳給 pheo ? pheo再把電子傳給一種特殊的質(zhì)體醌 QA ? QA進一步被還原為另一種質(zhì)體醌 QB。 質(zhì)體藍素 (plastocyanin, PC) ： 一種含銅的蛋白質(zhì) , 氧化型呈藍色 , 吸收光譜為 600nm。 ? H+有沿著濃度梯度返回膜外的趨勢，當通過 ATP合酶返回膜外時做功：ADP＋ Pi→ATP 。F1ATP合酶只要通過兩個 H+就可以合成一個 ATP,而 CF1需要通過三個 H+才能合成一分子 ATP。 A）光反應靠光發(fā)動，它包括原初反應、電子傳遞和光合磷酸化等步驟。 ? 由于這個循環(huán)中 CO2受體是一種戊糖（核酮糖二磷酸），故又稱為 還原戊糖磷酸途徑（ reductive pentose phosphate pathway，簡稱 RPPP）。 光呼吸 1920年 ,德國生化學家 Otto Warburg最先注意到提高 O2的濃度會抑制 CO2的固定 ,這種抑制作用是光呼吸引起的。 PEP再生 ? C3酸 （ 丙酮酸 /丙氨酸 ）
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