碩第二講光合作用ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-29 08:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 一系列的被命名為 FX， FA，F(xiàn)B的 FeS中心，最后到達(dá)可溶性鐵硫蛋白（ Fdx）。 P700+從還原態(tài)的質(zhì)藍(lán)素（ PC）中接受電子。 psaF， psaD和 psaE 幾個PSI亞基參與可溶性電子傳遞體與 PSI復(fù)合體的結(jié)合。 PSI反應(yīng)中心結(jié)構(gòu)模式 光合膜上的電子與 H+的 傳遞 圖 光合膜上的電子與質(zhì)子傳遞 圖中經(jīng)非環(huán)式電子傳遞途徑傳遞 4個 e產(chǎn)生 2個 NADPH和 3個 ATP是根據(jù)光合作用總方程式推算出的。在光反應(yīng)中吸收 8個光量子 (PSⅠ 與 PSⅡ 各吸收 4個 )，傳遞 4個 e－ 能分解 2個 H2O，釋放 1個 O2，同時使類囊體膜腔增加 8個 H＋ ，又因?yàn)槲?8個光量子能同化 1個 CO2，而在暗反應(yīng)中同化 1個 CO2需消耗 3個 ATP和 2個 NADPH，也即傳遞4個 e， 可還原 2個 NADPH，經(jīng) ATP酶流出 8個 H+要合成 3個 ATP。 1)非環(huán)式電子傳遞 2)環(huán)式電子傳遞 3)假環(huán)式電子傳遞 (Mehler′s reaction) ? H２ O→ PSⅡ→PQ→Cyt b ６ /f→PC→PSⅠ→Fd→FNR→ NADP ＋ ? 按非環(huán)式電子傳遞 ， 每傳遞 4個 e， 分解 2個 H2O， 釋放 1個 O2， 還原 2個NADP+， 需吸收 8個光量子 ， 量子產(chǎn)額為 1/8， 同時轉(zhuǎn)運(yùn) 8個 H+進(jìn)類囊體腔 。 ?(1) PSⅠ 中環(huán)式電子傳遞： ? PSⅠ→Fd→PQ→Cytb ６ /f→PC→PSⅠ ? 環(huán)式電子傳遞不發(fā)生 H2O的氧化 ， 也不形成 NADPH， 但有 H+的跨膜運(yùn)輸 ，可產(chǎn)生 ATP， 每傳遞一個電子需要吸收一個光量子 。 ?(2) PSⅡ 中環(huán)式電子傳遞： ? P680→Pheo→Q A→Q B→Cytb 559→P 680 Cytb559 ? H２ O→PSⅡ→PQ→Cytb ６ /f→PC→ PSⅠ→Fd →O ２ ? Fd為單電子傳遞體，其氧化時把電子交給 O2，使 O2生成超氧陰離子自由基。 ? Fd還原 + O2 Fd氧化 + O2 ? 葉綠體中有超氧化物歧化酶 (SOD)，能消除 O2 。 ? O2 + O2 + 2H2 SOD 2H2O2 + O2 ? 假環(huán)式電子傳遞實(shí)際上也是 非 環(huán)式電子傳遞，也有 H+的跨膜運(yùn)輸。 圖 葉綠體中的電子傳遞模式 ? Fd也是電子傳遞的分叉點(diǎn) 。 電子到 Fd后有多種去向： ? 非環(huán)式電子傳遞； ? 環(huán)式電子傳遞； ? 假環(huán)式電子傳遞； ? 交給硝酸參與硝酸還原； ? 傳給硫氧還蛋白 (Td)進(jìn)行光合酶的活化調(diào)節(jié) ……。 (photophosphorylation) ? 類型 : ? 1)非環(huán)式 ? 2)環(huán)式 ? 3)假環(huán)式 (photophosphorylation) ? 1)化學(xué)滲透學(xué)說 (Mitchell， 1961) ? 2)變構(gòu)學(xué)說 (Paul Boyer， 1963) 對無 pH緩沖液的葉綠體類囊體懸浮液照光，用 pH計可測到懸浮液的 pH? ? 升高 ? 酸 堿磷酸化實(shí)驗(yàn) ? 賈格道夫等 (1963)在暗中把葉綠體的類囊體放在 pＨ 4的弱酸性溶液中平衡 ，讓類囊體膜腔的 pH下降至 4， 然后加進(jìn) pH8和含有 ADP和 Pi的緩沖溶液 ， 這樣瞬間的 pH變化使得類囊體膜內(nèi)外之間產(chǎn)生一個 H+梯度 。 ATP合成酶 ATP合成酶也稱偶聯(lián)因子 (coupling factor)或 CF1CFo復(fù)合體，由兩個蛋白復(fù)合體組成 CF1 ： 含有 α,β,γ,δ 和 ε5 種亞基。 CFo ：有四個亞基 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 和 Ⅳ 。 ATPase的激活需要光或還原劑（如ＤＴＴ） 光反應(yīng)滯后 ?. ATP合成酶 光合磷酸化的 抑制 葉綠體進(jìn)行光合磷酸化，必須： (1)類囊體膜上進(jìn)行電子傳遞； （ 2)類囊體膜內(nèi)外有質(zhì)子梯度； (3)有活性的 ATP酶。 抑制劑 電子傳遞抑制劑：如阿特拉津 (atrazine)、 DCMU、 KCN 解偶聯(lián)劑： DNP(dinitrophenol,二硝基酚 ) ATP酶抑制劑：寡霉素（ oligomycin） 百草枯（一種除草劑） 2,5－二溴－ 3－甲基－ 6－異丙基－對苯醌 光合電子傳遞鏈的三種抑制劑 DCMU、DBMIB和百草枯的化學(xué)結(jié)構(gòu) 。 葉綠體電子傳遞鏈的抑制劑作用位點(diǎn)。 DCMU和 DBMIB阻止電子傳遞反應(yīng)，而還原態(tài)的百草枯自動氧化為基本離子，導(dǎo)致超氧和其他活性氧種類的形成。 電子傳遞為何能與光合磷酸化偶聯(lián) ? 如何證明？ 第四節(jié) 核酮糖 1,5二磷酸羧化酶 /加氧酶 (Rubisco) ＲｕｂｉｓＣＯ是調(diào)節(jié)光合和光呼吸，決定凈光合作用的一個關(guān)鍵酶，酶活性的高低直接影響植物的凈光合產(chǎn)量；也是植物可溶性蛋白質(zhì)中含量最高的蛋白質(zhì)，是植物體內(nèi)重要的儲藏蛋白 . 一、分布，合成，含量，特性 二、結(jié)構(gòu) 植物 Rubisco的合成、加工和組裝 Rubisco包含 16個蛋白亞基：8個小亞基（ SSU）和 8個大亞基（ LSU）。 SSU的基因rbcS存在于 核 中，而 LSU的 rbcL基因是由 質(zhì) 編碼的。需要兩個基因組的表達(dá)并需要三個亞細(xì)胞參與：細(xì)胞核，細(xì)胞溶質(zhì)和葉綠體。 Ribulose 15 phosphate carboxylase oxygenase 三、功能 羧化：碳還原－－Ｃ３循環(huán) 氧化：碳氧化－－Ｃ２循環(huán)（光呼吸） 乙醇酸途徑 光呼吸的生理意義 ； C3光合碳還原循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)； ； ； ５ .作為糖及氨基酸代謝的補(bǔ)充途徑 四． Rubisco活性及調(diào)節(jié) 酶活調(diào)節(jié)： Rubisco在黑暗中是沒有活性的 ,在光下有活力 ? 光如何激活 Rubisco ? 四． Rubisco活性及調(diào)節(jié) 酶活調(diào)節(jié)： １ .氨基甲?；饔? Rubisco有活化與鈍化兩種形態(tài) ， 鈍化型酶可被 CO2和 Mg2+激活 ，這種激活依賴于與酶活性中心有關(guān)的賴氨酸 (Lys)的 ε
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