【正文】 1 PSⅡ 復(fù)合體 2 質(zhì)醌 (PQ) 3 Cytb6/f復(fù)合體 4 質(zhì)藍(lán)素 (PC) 5 PSI 6 鐵氧還蛋白 (Fd)和鐵氧還蛋白 — NADP+還原酶 (FNR) 1 光系統(tǒng) II復(fù)合體 PSⅡ 反應(yīng)中心的結(jié)構(gòu)模型 ? 核心復(fù)合體 ? PSII 聚光色素復(fù)合體 (LHC II) ? 放氧復(fù)合體（ OEC） ?核心復(fù)合體： D1和 D2兩條多肽。 量子需要量的倒數(shù)稱 量子產(chǎn)率 ，即一個(gè)光量子所能固定的 CO2分子數(shù)，一般為 1/(8～ 10)。 (P680) 2 葉綠素 a/b蛋白復(fù)合體 又稱聚光復(fù)合體或捕光色素蛋白 復(fù)合體（ LHC），核基因編碼，結(jié)合 50% 葉綠素 a和全部的葉綠素 b，只起光能 傳遞 作用 ，不參與光化學(xué)反應(yīng)。 而于黑暗條件下，植株黃化（韭黃、蔥白）的原因在于第二階段受阻。 二葉綠體色素（ pigments） （一）葉綠體色素的基本結(jié)構(gòu)和光化學(xué)特性 葉綠素類 ： 、 （藻類中 ） 類胡蘿卜素 ：胡蘿卜素，葉黃素 藻膽素 ：藻紅素，藻蘭素，僅存在于紅 藻和蘭藻中 ? 葉綠體色素分子結(jié)構(gòu)及其特性 1） 葉綠素 ?卟啉環(huán)由四個(gè)吡咯環(huán)與四個(gè)甲烯基 (－ CH＝ )連接而成。 ?外膜 為非選擇性膜，小分子可自由通過。 第六章 光合作用 I： 植物對光能的吸收與轉(zhuǎn)換 [教學(xué)內(nèi)容 ] 了解光合作用的研究歷史、概念；掌握葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能； 光能的吸收與傳遞、光合磷酸化的機(jī)理、類型和意義。 隨物種，細(xì)胞種類，生理狀況和環(huán)境而不同 2. 葉綠體超微結(jié)構(gòu) ?雙層膜的屏障：維持相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，控制物質(zhì)的出入。 DNA、 RNA和核榶體，一定的自主性。 因此，低溫、缺氧、含糖量不足與缺乏氮、鎂、鐵等元素時(shí)，葉色褪淡，其原因在于第一階段受阻。 包括： PSI和它的天線色素蛋白； (P700) PSII和它的天線色素蛋白。 1 需氧光合生物具有 兩個(gè)光反應(yīng)中心 （ 1） 發(fā)現(xiàn) 物質(zhì)以光量子為單位吸收光能，同化一分子 CO2需要 8～ 10個(gè)光量子，這是光合作用的 量子需要量 。 按各組分的氧化還原電位排列 ， 形成一條 Z型鏈 （ Z scheme） 。 3 Cytb6/f復(fù)合體 功能：催化 PQH2的氧化和 PC的還原。 PSI→ Fd→ PQ→ Cytb6f→ PC→ PSI 此循環(huán)不發(fā)生 H2O氧化，不形成 NADPH，有 H+跨膜運(yùn)輸，有 ATP形成。 光反應(yīng)中光能被轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯藏在 ATP和 NADPH中，這兩種物質(zhì)可以在暗反應(yīng)中用于同化 CO2，所以 NADPH和 ATP又稱為 同化力 。 在 PSI還原后，可將電子用于多種生物還原過程，如硝酸、亞硝酸、 NADP+、固氮酶等。 P680 特殊葉綠素 a，是 PSII的 反應(yīng)中心色素分子。 水 YZ P680 去鎂葉綠素分子(Pheo) 醌分子 (QA) 質(zhì)體醌 PQ PSⅠ 和 PSⅡ 的電子供體和受體組成 吸收、傳遞光能 光化學(xué)反應(yīng) 全部的葉 b 大部分葉 a 全部的類胡蘿卜素 P680 P700 光物理： 天線色素吸收光能，通過分子間能量傳遞，把光能傳給反應(yīng)中心色素。從外到內(nèi)為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素 b、葉綠素 a。 (4) 遺 傳 葉綠素的形成受遺傳因素控制，如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的斑葉不能合成葉綠素。大多數(shù)的葉綠素 a和全部的葉綠素 b吸收與傳遞光能（ 天線色素 ），少部分特殊葉綠素 a直接參與光化學(xué)反應(yīng)（ 反應(yīng)中心色素 ）。 在類囊體膜上分布 捕光色素蛋白復(fù)合物 ,光系統(tǒng) I（ PSI)、光系統(tǒng) II（ PSII）； Cytb6/f 復(fù)合體； ATP合成酶復(fù)合體以及其它與電子傳遞有關(guān)的因子。 ? 帶動(dòng)了自然界 其它物質(zhì)的循環(huán)。 1782年， Senebier確定 CO2被植物吸收，并產(chǎn)生 O2。 （二） 類囊體 基粒 (grana)：類囊體垛迭 基質(zhì)片層 (stroma lamella)： 連通基粒、不垛迭的基質(zhì)類囊體。 ?葉綠素僅以電子傳遞（即電子得失引起的氧化還原）及共軛傳遞（直接能量傳遞）的方式參與能量的傳遞，而不進(jìn)行氫的傳遞。 ?黑暗使植物黃化的原理常被應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn)中 ，如韭黃 、 軟化藥芹 、 白蘆筍 、 豆芽菜 、 蔥白 、蒜白等生產(chǎn) 。 （引自 Taiz和 Zeiger, 1998） 一 光的性質(zhì) 太陽光含有不同波長的光量子，且呈現(xiàn) 不同的顏色。 ? PSⅠ 的原初電子受體是 葉綠素分子 (A0)，次級電子受體是 鐵硫中心 ? PSⅡ 的原初反應(yīng) ： ? P680 2H2O O2+4H+ 4e 2分子 H2O產(chǎn)生 1分子的氧氣， 此過程有 4個(gè)電子和 4個(gè) H＋ 在傳遞。 PsaA / PsaB. 小蛋白分別是 PsaC 到 PsaN. 電子傳遞從 PC ? P700 ?Chl (A0)?葉醌 (A1) ?FeSX/FeSA/FeSB FeS 中心 ?最終到可溶的 Fd. 光量子 ?聚光色素 ? P700 NADPH中的化學(xué)能 ATP中的化學(xué)能 光反應(yīng)中 吸收的光能 一 ATP合酶 二 ATP產(chǎn)生的機(jī)制