光合作用I：植物對光能的吸收與轉(zhuǎn)換

第六章光合作用I：

植物對光能的吸收與轉(zhuǎn)換1完整版課件ppt[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、光合磷酸化的機理、類型和意義。2完整版課件ppt第一節(jié)光合作用的概述第二節(jié)光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：葉綠體的超微結(jié)構(gòu)

第三節(jié)光能的吸收和傳遞

第四節(jié)葉綠體中ATP的合成

第五節(jié)光能的分配調(diào)節(jié)和光保護3完整版課件ppt第一節(jié)光合作用的概述一光合作用的發(fā)現(xiàn)DiscoveryofPhotosynthsis光合作用的概念及其意義ConceptofPhotosynthesis4完整版課件ppt18世紀(jì)前植物生長所需的原料來自土壤。1774年英國化學(xué)家J.Priestley植物可凈化空氣。

光合作用發(fā)現(xiàn)的年代一光合作用的發(fā)現(xiàn)1779年，Ingenhousz證實植物在光下才能凈化空氣。1782年，Senebier確定CO2被植物吸收，并產(chǎn)生O2。5完整版課件ppt1804年，Saussure對光合作用進行定量測定，指出植物以CO2和H2O為原料，并等體積放出O2，植物質(zhì)量增加；1864年，Sachs證明照光時，葉綠體中淀粉粒增大。19世紀(jì)確定光合作用總反應(yīng)方程式：CO２+H２O→(CH２O)＋O２6完整版課件ppt1.細(xì)菌的光合作用2.希爾反應(yīng)3.18O的研究以上三實驗證實光合作用釋放的O2來自于H2O。7完整版課件ppt1.細(xì)菌的光合作用光合細(xì)菌：藍細(xì)菌，紫細(xì)菌和綠細(xì)菌CO2+2H2A(CH2O)+2A+H2O光光氧生物2.希爾反應(yīng)1939年，英國劍橋大學(xué)RobertHill4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2光破碎葉綠體希爾氧化劑鐵氰化鉀、草酸鐵、多種醌、醛及有機染料8完整版課件ppt3.18O的研究1940年，美國S.RubenM.P.Kamen氧的穩(wěn)定性同位素18OH218O18O2C18O2O29完整版課件ppt二光合作用的概念及其意義綠色植物吸收光能，將二氧化碳和水合成有機物質(zhì)，同時釋放氧的生理過程。1光合作用CO2+H2O（CH2O）+O2光葉綠體10完整版課件ppt光合作用光反應(yīng)（類囊體反應(yīng)）碳固定反應(yīng)11完整版課件ppt2光合作用的意義為生命活動提供物質(zhì)基礎(chǔ)。一切生命活動的最終能源。凈化空氣，保護環(huán)境。帶動了自然界其它物質(zhì)的循環(huán)。12完整版課件ppt3×1021J光能化學(xué)能光合作用是生物界獲得能量、食物和氧氣的基礎(chǔ)。年光合作用2×1011噸碳素5×1011噸有機物5.35×1011噸氧13完整版課件ppt14完整版課件ppt/

15完整版課件ppt第二節(jié)光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)葉綠體的超微結(jié)構(gòu)一葉綠體(chloroplast)的結(jié)構(gòu)

二葉綠體色素

16完整版課件ppt一葉綠體的結(jié)構(gòu)形狀、數(shù)量、大小扁平橢圓形，每個葉肉細(xì)胞有50∽200個葉綠體。

長4-6μm，

厚

2－3μm。隨物種，細(xì)胞種類，生理狀況和環(huán)境而不同17完整版課件ppt18完整版課件ppt2.葉綠體超微結(jié)構(gòu)19完整版課件ppt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。外膜為非選擇性膜，小分子可自由通過。內(nèi)膜具高度選擇透性，核苷酸、無機磷、磷酸衍生物、羧酸類等經(jīng)膜上運轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)運，蔗糖、NADP＋等不能通過。 （一）葉綠體被膜（chloroplastenvelope）20完整版課件ppt內(nèi)被膜：選擇透性較強，為細(xì)胞質(zhì)和葉綠體基質(zhì)間的功能屏障。磷酸甘油酸、蘋果酸、草酰乙酸等需由內(nèi)被膜上的特殊載體轉(zhuǎn)運才能通過。21完整版課件ppt（二）類囊體22完整版課件ppt

基粒(grana)：類囊體垛迭基質(zhì)片層(stromalamella)：連通基粒、不垛迭的基質(zhì)類囊體。類囊體膜上具有光合色素，電子傳遞體等蛋白質(zhì)。完成光能的吸收、傳遞，光化學(xué)反應(yīng)及電子傳遞。

1類囊體結(jié)構(gòu)23完整版課件ppt2類囊體膜的化學(xué)組成及特性

蛋白、脂類和色素脂類主要是糖脂磷脂中主要是磷脂酰膽堿，占全部脂類4％－10％。 脂肪酸中不飽和脂肪酸含量高，占80％，多為亞麻酸。蛋白質(zhì)與色素類囊體膜上有許多插入蛋白，這些蛋白有許多疏水片斷形成跨膜區(qū)，同時一側(cè)突出于類囊體基質(zhì)，而另一側(cè)又突出于類囊體腔，形成特定的排列方式。類囊體膜蛋白常與光合色素形成色素蛋白復(fù)合物。24完整版課件ppt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。它們按一定的規(guī)律排列，有利于電子傳遞，H+的轉(zhuǎn)移及ATP合成。25完整版課件pptPSII85%,15%PSI10%90%Cytb6/f50%50%LHCII90%10%ATP合酶0100%垛疊區(qū)非垛疊區(qū)光系統(tǒng)II和光系統(tǒng)I、ATP合成酶在類囊體膜的橫向分布上是分離的26完整版課件ppt（三）葉綠體基質(zhì)（stroma）

含多種離子、有機物，大量蛋白質(zhì)，催化CO2固定還原與合成淀粉的全部酶系。 還進行亞硝酸鹽和硫酸鹽還原。 DNA、RNA和核榶體，一定的自主性。

27完整版課件ppt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：Chl.a、Chl.b（藻類中c.d）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

28完整版課件ppt葉綠體色素分子結(jié)構(gòu)及其特性1）葉綠素

29完整版課件ppt卟啉環(huán)由四個吡咯環(huán)與四個甲烯基(－CH＝)連接而成。

卟啉環(huán)的中央絡(luò)合著一個鎂原子，鎂偏向帶正電荷，與其相聯(lián)的氮原子帶負(fù)電荷，因而“頭部”有極性。

環(huán)Ⅳ上有一個丙酸側(cè)鏈以酯鍵與葉綠醇相結(jié)合，葉綠醇是由四個異戊二烯單位所組成的雙萜，具有親脂性。葉綠醇卟啉環(huán)30完整版課件ppt卟啉環(huán)上的共軛雙鍵和中央鎂原子容易被光激發(fā)而引起電子的得失，這決定了葉綠素具有特殊的光化學(xué)性質(zhì)。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，而不進行氫的傳遞。葉綠醇卟啉環(huán)31完整版課件ppt32完整版課件ppt2）類胡蘿卜素(carotenoid)

是由8個異戊二烯形成的四萜，含有一系列的共軛雙鍵，分子的兩端各有一個不飽和的取代的環(huán)己烯，也即紫羅蘭酮環(huán)，類胡蘿卜素包括胡蘿卜素(C40H56)和葉黃素(C40H56O2)兩種。3(紫羅蘭酮環(huán))環(huán)己烯橙黃色黃色33完整版課件ppt吸收光譜葉綠素吸收紅光和蘭紫光；類胡蘿卜素吸收蘭紫光；34完整版課件ppt640～660nm的紅光430～450nm的藍紫光葉綠素a在紅光區(qū)的吸收峰比葉綠素b的高，藍紫光區(qū)的吸收峰則比葉綠素b的低。對橙光、黃光吸收較少，尤以對綠光的吸收最少。葉綠素吸收光譜有兩個強吸收峰區(qū)67065035完整版課件ppt植物體內(nèi)不同光合色素對光波的選擇吸收是植物在長期進化中形成的對生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)，這使植物可利用各種不同波長的光進行光合作用。類胡蘿卜素的吸收光譜類胡蘿卜素吸收帶在400～500nm的藍紫光區(qū)基本不吸收黃光，從而呈現(xiàn)黃色。36完整版課件ppt葉綠素的功能

色素與蛋白質(zhì)結(jié)合成色素蛋白復(fù)合體鑲嵌在類囊體膜中。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）。37完整版課件ppt 吸收（蘭光430~480nm）和傳遞光能（給葉綠素分子）；保護葉綠素不受強光氧化。類胡蘿卜素的功能38完整版課件ppt葉綠素的生物合成和降解Mg-原卟啉Mg2+甲基化與葉綠醇酯化光還原葉綠素a葉綠素bGluALA單個吡咯環(huán)四個吡咯結(jié)構(gòu)的卟啉原合成階段一階段二Fe，亞鐵紅素39完整版課件ppt40完整版課件ppt第一階段不需要光，但對有氧呼吸與礦質(zhì)營養(yǎng)的要求較高。第二階段反應(yīng)必須在光照下進行，而對溫度、氧氣的要求不高。因此，低溫、缺氧、含糖量不足與缺乏氮、鎂、鐵等元素時，葉色褪淡，其原因在于第一階段受阻。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。41完整版課件ppt降解葉綠素酶去除葉綠醇a鎂脫螯合酶鎂b依賴氧的加氧酶打開卟啉環(huán)四吡咯可溶性產(chǎn)物植物液泡c42完整版課件ppt影響葉綠素形成的條件植物遺傳因素環(huán)境因素光溫度水分礦質(zhì)元素氧氣43完整版課件ppt（1）光

光是影響葉綠素形成的主要條件。從原葉綠素酸酯轉(zhuǎn)變?yōu)槿~綠酸酯需要光。黑暗中生長的幼苗呈黃白色，遮光或埋在土中的莖葉也呈黃白色。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)。影響葉綠素形成的條件44完整版課件ppt(2)溫度

高溫下葉綠素分解>合成溫度較低時，葉綠素解體慢低溫保鮮

葉綠素形成的最低溫度約2℃，最適溫度約20-30℃,最高溫度約40℃。

受凍的油菜秋天葉子變黃和早春寒潮過后秧苗變白，都與低溫抑制葉綠素形成有關(guān)。45完整版課件ppt(3)營養(yǎng)元素

葉綠素的形成必須有一定的營養(yǎng)元素。氮和鎂是葉綠素的組成成分，鐵、錳、銅、鋅等則在葉綠素的生物合成過程中有催化功能或其它間接作用。

蘿卜缺N的植株老葉發(fā)黃缺N缺少這些元素時都會引起缺綠癥，其中尤以氮的影響最大，因而葉色的深淺可作為衡量植株體內(nèi)氮素水平高低的標(biāo)志。46完整版課件ppt農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，許多栽培措施如施肥，合理密植等的目的就是促進葉綠素的形成，延緩葉綠素的降解，維持作物葉片綠色，使之更多地吸收光能，用于光合作用，生產(chǎn)更多的有機物。47完整版課件ppt(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。有些病毒也能引起斑葉。吊蘭海棠花葉48完整版課件ppt葉綠色素類胡蘿卜素3:1=正常葉片呈現(xiàn)綠色葉綠素較類胡蘿卜素易降解不良環(huán)境如在秋天葉綠素降解類胡蘿卜素葉片黃色49完整版課件ppt(三)葉綠素蛋白復(fù)合體葉綠素位于類囊體膜上，且以非共價健排列在特定的蛋白質(zhì)上，以蛋白復(fù)合體形式存在并插入膜內(nèi)。50完整版課件ppt按色素蛋白所含的葉綠素分類：葉綠素a蛋白復(fù)合體葉綠素a/b蛋白復(fù)合體51完整版課件ppt1葉綠素a復(fù)合體性質(zhì)：結(jié)合葉綠素a，含有β-胡蘿卜素；高疏水性蛋白，與反應(yīng)中心緊密聯(lián)系；葉綠體基因編碼。包括：PSI和它的天線色素蛋白；(P700)PSII和它的天線色素蛋白。(P680)52完整版課件ppt2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)。

分為LHCI和LHCIIPSIPSII功能？53完整版課件ppt54完整版課件ppt第三節(jié)光能的吸收和傳遞一光的性質(zhì)二光能的吸收和傳遞55完整版課件ppt光波長（λ）與頻率（v）負(fù)相關(guān)。短波長光具有高的能量，而長波長光能量則較低。肉眼只能分辨一小段波長范圍的光，即從400nm（紫）至700nm（紅）的可見光范圍。（引自Taiz和Zeiger,1998）一光的性質(zhì)56完整版課件ppt太陽光含有不同波長的光量子，且呈現(xiàn)不同的顏色。近紅光譜的光能量較低、靠近紫光譜的光能量較高，頻率也高。57完整版課件ppt不同物質(zhì)對光的吸收具有特征光譜，如葉綠素吸收紅光和藍紫光，因此植物是綠色的。B-aC-aC-bdβ58完整版課件ppt葉綠素吸收的能量的轉(zhuǎn)化途徑熱能光能向鄰近的其他分子傳遞推動某種化學(xué)反應(yīng)的進行二光能的吸收和傳遞59完整版課件ppt捕光色素pr60完整版課件ppt熒光現(xiàn)象和磷光現(xiàn)象（fluorescence,phosphorescence）

處于第一單線態(tài)的電子回到基態(tài)放出的光是熒光。處于三線態(tài)的電子回到基態(tài)放出的光是磷光。61完整版課件ppt共振轉(zhuǎn)移在色素系統(tǒng)中，一個色素分子吸收光能被激發(fā)后，其中高能電子的振動會引起附近另一個分子中某個電子的振動(共振)，依靠電子振動在分子間傳遞能量的方式就稱為“共振轉(zhuǎn)移”。共振傳遞示意圖

傳遞效率高，幾乎接近100％

62完整版課件ppt激發(fā)能傳遞到作用中心色素在類囊體膜上天線色素分子的排列緊密而有序。從外到內(nèi)為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素b、葉綠素a。這種排列方式有利與能量向作用中心轉(zhuǎn)移，另一方面這種排列也保證了能量不能逆向傳遞。63完整版課件ppt（一）光化學(xué)反應(yīng)（二）光反應(yīng)中心三光合作用的光化學(xué)反應(yīng)64完整版課件ppt（一）光化學(xué)反應(yīng)D.P.AD.P*.AD+.P.A－D.P+.A－光化學(xué)反應(yīng):

由光引起的反應(yīng)中心色素分子與原初電子受體間的氧化還原反應(yīng),在光化學(xué)反應(yīng)中，光能通過反應(yīng)中心色素轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。電荷分離65完整版課件ppt（二）光反應(yīng)中心指植物吸收光能進行光化學(xué)反應(yīng)的場所，它由原初電子供體、原初電子受體等電子傳遞體，以及維持這些電子傳遞體的微環(huán)境所必需的蛋白質(zhì)組成的色素蛋白復(fù)合體，共同組成光合作用的基本功能單位。66完整版課件ppt1需氧光合生物具有

兩個光反應(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個光量子，這是光合作用的量子需要量。量子需要量的倒數(shù)稱量子產(chǎn)率，即一個光量子所能固定的CO2分子數(shù)，一般為1/(8～10)。67完整版課件ppt20世紀(jì)40年代小球藻不同光質(zhì)與量子效率>680nm遠紅光量子效率急劇下降紅降現(xiàn)象68完整版課件ppt1957年Emerson小球藻遠紅光照射

補

稍短波長的光量子效率雙光增益效應(yīng)光合作用的雙光增益效應(yīng)紅光和遠紅光同時照射，比較兩種光分別進行照射對光合速率有增益的效應(yīng)。向上和向下的箭頭分別表示光照的開和關(guān)（引自Taiz和Zeiger,1998）69完整版課件ppt紅降現(xiàn)象雙光增益效應(yīng)+兩個串聯(lián)的光反應(yīng)中心PSII和PSI70完整版課件ppt光合作用需要兩個光化學(xué)反應(yīng)的協(xié)同作用。

一個吸收短波紅光（680nm），即光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)；

另一個吸收長波紅光（700nm），即光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)

71完整版課件pptPSⅠ和PSⅡ的光化學(xué)反應(yīng)PSⅡ的原初電子受體是去鎂葉綠素分子(Pheo)，次級電子受體是醌分子。

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·PheohυP680*·PheoP680+·Pheo-PSⅠ的原初反應(yīng)：

P700·A0

hυP700*·Ａ0P700＋·A0－72完整版課件ppt功能與特點(吸收光能光化學(xué)反應(yīng))電子最終供體次級電子供體反應(yīng)中心色素分子原初電子供體原初電子受體次級電子受體末端電子受體PSⅠ還原NADP+，實現(xiàn)PC到NADP+的電子傳遞

PCP700葉綠素分子(A0)鐵硫中心NADP+(電子最終受體)PSⅡ使水裂解釋放氧氣，并把水中的電子傳至質(zhì)體醌。水YZP680去鎂葉綠素分子(Pheo)醌分子(QA)質(zhì)體醌PQPSⅠ和PSⅡ的電子供體和受體組成73完整版課件ppt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P680P70074完整版課件ppt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。光化學(xué)：受光激發(fā)的反應(yīng)中心色素發(fā)生光氧化還原反應(yīng)。原初反應(yīng)的結(jié)果：使反應(yīng)中心發(fā)生電荷分離，產(chǎn)生的高能電子用于驅(qū)動光合膜上的電子傳遞。75完整版課件ppt光合作用原初反應(yīng)的能量吸收、傳遞與轉(zhuǎn)換圖解76完整版課件ppt四光合電子傳遞鏈77完整版課件ppt

光合作用電子傳遞鏈（photosyntheticchain,光合鏈）

在光合膜上按一定順序排列電子傳遞體，由光驅(qū)動使H2O或其它電子供體的激發(fā)電子按氧化還原電位傳遞，使NADP＋還原，同時釋放分子態(tài)氧，并在傳遞電子過程中偶聯(lián)形成ATP。按各組分的氧化還原電位排列，形成一條Z型鏈（Zscheme）。78完整版課件ppt光合電子傳遞Z鏈79完整版課件ppt光合電子傳遞Z鏈組成80完整版課件ppt光合電子傳遞Z鏈組成81完整版課件ppt（一）電子傳遞鏈的組成和電子傳遞過程PSⅡ復(fù)合體

質(zhì)醌(PQ)Cytb6/f復(fù)合體

質(zhì)藍素(PC)PSI

鐵氧還蛋白(Fd)和鐵氧還蛋白—NADP+還原酶(FNR)82完整版課件ppt1光系統(tǒng)II復(fù)合體PSⅡ反應(yīng)中心的結(jié)構(gòu)模型83完整版課件ppt

核心復(fù)合體

PSII聚光色素復(fù)合體(LHCII)

放氧復(fù)合體（OEC）84完整版課件ppt核心復(fù)合體：

D1和D2兩條多肽。次級電子供體Yz(或Z)中心色素P680原初電子受體pheo次級電子受體QA,QB（D2－QA;D1-QB）85完整版課件pptPSII聚光色素復(fù)合體(LHCII)具吸收、傳遞光能的作用；耗散過多激發(fā)能，保護光合器。86完整版課件ppt放氧復(fù)合體(oxygenevolvingcomplex,OEC)

也稱為MSP，在PSⅡ靠近類囊體腔的一側(cè)，參與水的裂解和氧的釋放。

87完整版課件ppt2H2OO2+4H+4e-2分子H2O產(chǎn)生1分子的氧氣，此過程有4個電子和4個H＋在傳遞。水的氧化過程：88完整版課件pptPSⅡ一次只能得1個電子2H2O4e-O24PSⅡ反應(yīng)中心（共同運轉(zhuǎn)）?PSⅡ（獨立運轉(zhuǎn)）4正電荷H2O的氧化機制??89完整版課件ppt閃光對小球藻放氧量的影響杜氏藻小球藻90完整版課件pptS0S1S2S3S4錳蛋白Mn2+、Mn3+、Mn4+91完整版課件pptS0S1

S2

S3

S4OEC2H2O4e-O2+4H+水氧化鐘或KOK鐘黑暗92完整版課件ppt含錳酶的不同氧化態(tài)

每個OEC含有4個Mn,Mn可以有Mn2+、Mn3+、Mn4+的各種不同氧化態(tài).S狀態(tài)的轉(zhuǎn)換可能代表Mn的不同氧化狀態(tài),這個過程包括由4個Mn組成的聚集體(Mncluster).所有4個Mn對O2的釋放都是必需的.

Ca2+,Cl-參與水氧化過程,機理尚不清楚.93完整版課件ppt放氧復(fù)合體(OEC)在每次閃光后可以積聚1個正電荷，直到積累4個正電荷，然后一次氧化2個H2O，從中獲取4個e-。

B.kok等(1970)H2O氧化機制的模型94完整版課件ppt95完整版課件ppt光系統(tǒng)II光量子

聚光色素

P680·Pheo

P680*·Pheo

P680+·Pheo-96完整版課件pptPSⅡ的原初電子受體是去鎂葉綠素分子(Pheo)

；最終電子受體是質(zhì)體醌。97完整版課件ppt2H2O+2PQO2+2PQH2光＋PSIIPSII功能推動一系列電子傳遞反應(yīng)，導(dǎo)致水裂解為氧和質(zhì)子，放出氧氣，并將電子傳遞到質(zhì)體醌（PQ）。98完整版課件pptP680特殊葉綠素a，是PSII的反應(yīng)中心色素分子。P680PheoQAQBMn復(fù)合體H2O1/2O2+2H++2e－PQH2最終電子供體Z99完整版課件ppt2質(zhì)醌(質(zhì)體醌,PQ)

PSⅡ反應(yīng)中心的末端電子受體;

PSⅡ復(fù)合體---cytb6/f復(fù)合體;

“PQ庫”；

類囊體上最豐富的電子載體雙電子，雙質(zhì)子傳遞體；100完整版課件ppt101完整版課件ppt氧化態(tài)的質(zhì)體醌在膜的外側(cè)接受由PSⅡ傳來的電子，同時與H+結(jié)合；

還原態(tài)的質(zhì)體醌在膜內(nèi)側(cè)把電子傳給cytb6/f，氧化時把H+釋放至膜腔，這樣造成了跨膜的質(zhì)子梯度，從而可推動光合磷酸化的進行。102完整版課件ppt

3Cytb6/f復(fù)合體功能：催化PQH2的氧化和PC的還原。103完整版課件pptStructureofprostheticgroupsofb-andc-typecytochromes.

還原態(tài)的cyt.中的鐵處于二價氧化狀態(tài)而氧化態(tài)的cyt.中的鐵處于三價氧化狀態(tài).PorphyrinpyrroleHemec

ofc-typecytochromesProtohemeofb-typecytochromes104完整版課件ppt(1)線性電子傳遞鏈,氧化態(tài)的FeSR蛋白從QH2接受1e-

cytcPC還原PSIP700oxi.(2)環(huán)式電子傳遞,半還原醌將其另一e-

傳遞給cytb同時釋放其2H+至腔中.Cytb在靠近基質(zhì)側(cè)還原PQoxi為半還原醌,另一類似電子循環(huán)還原醌,從膜基質(zhì)側(cè)得到2H+醌被釋放.1stQH2oxidized2ndQH2oxidizedstromastromalumenlumenQcycleCytc=氧化中心還原中心氧化中心還原中心105完整版課件ppt4質(zhì)藍素(Plastocyanin，PC)

含銅的蛋白質(zhì)。

介于Cytb6/f復(fù)合體和PSⅠ之間的電子傳遞體。

銅離子的氧化還原變化傳遞電子。

106完整版課件ppt5PSIPSⅠ反應(yīng)中心的結(jié)構(gòu)模型PSⅠ生理功能是吸收光能，進行光化學(xué)反應(yīng)，傳遞電子從PC到NADP+。107完整版課件pptPsaA/PsaB.小蛋白分別是PsaC到PsaN.電子傳遞從PCP700Chl(A0)葉醌(A1)FeSX/FeSA/FeSBFe-S中心最終到可溶的Fd.108完整版課件ppt光量子

聚光色素

P700·A0

P700*·A0

P700+·A0-光反應(yīng)I109完整版課件pptPSⅠ的原初電子受體是葉綠素分子A0

；最終的電子受體為4Fe-4S中心（Fd）。110完整版課件pptP700是特殊葉綠素a分子，是PSI的原初電子供體，其吸收光譜的峰值為700nm。PSI復(fù)合體電子傳遞途徑P700A0A1FxFA/FBFdPC111完整版課件pptFd6鐵氧還蛋白(Fd)和鐵氧還蛋白—NADP+還原酶(FNR)Fe2-S2的低分子量可溶性蛋白;接收PSI的Fe4-S4蛋白傳遞來的電子，通過Fe3+

Fe2+的轉(zhuǎn)變，一次可接受和傳遞1個電子。112完整版課件ppt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。最終電子受體113完整版課件pptMembraneorganizationoftheZ-scheme114完整版課件ppt光合電子傳遞Z鏈組成115完整版課件ppt（二）光合電子傳遞的多條途徑

①非環(huán)式電子傳遞

②循環(huán)式電子傳遞

③假環(huán)式電子傳遞116完整版課件ppt根據(jù)電子傳遞到Fd后去向，將光合電子傳遞分為三種類型。非環(huán)式電子傳遞

指水中的電子經(jīng)PSⅡ與PSⅠ一直傳到NADP＋的電子傳遞途徑

H２O→PSⅡ→PQ→Cytb６/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8個H+進類囊體腔。117完整版課件ppt環(huán)式電子傳遞：指PSI電子經(jīng)Fd，PQ，Cytb6f,PC返回PSI的電子傳遞途徑。

PSI→Fd→PQ→Cytb6f→PC→PSI此循環(huán)不發(fā)生H2O氧化，不形成NADPH，有H+跨膜運輸，有ATP形成。118完整版課件ppt假環(huán)式電子傳遞指水中的電子經(jīng)PSⅠ與PSⅡ傳給Fd后再傳給O２的電子傳遞途徑，這也叫做梅勒反應(yīng)。

H２O→PSⅡ→PQ→Cytb６/f→PC→PSⅠ→Fd→O２

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