专业课植物生理学 第四章 光合作用ppt模版课件.ppt

叶绿素a和b的结构式 叶绿素的生物合成 激发能的传递和作用中心对激发能的捕获 光合碳循环 光呼吸代谢途径 PSⅡ PSⅠ Cytb6f ATP合酶 类囊体垛叠形成基粒的意义： 　A.使捕捉光能的机构高度密集，更有效地收 集光能； 　B.便于酶系统的排列，有利于代谢的进行。 　　光合色素主要集中在类囊体膜上， 光能的吸收、传递与转换在此进行。 　　所以类囊体膜也称光合膜（photosynthetic　membrane）。 叶绿醇 ?-胡萝卜素 叶黄素 ?-胡萝卜素和叶黄素的结构式 类胡萝卜素的分子结构 叶绿素b 波长(nm) 400 500 600 700 叶绿素a和b在乙醚中的吸收光谱 胡萝卜素和叶黄素在乙烷中的吸收光谱 400 420 440 460 480 500 520 波长(nm) 叶绿素a 胡萝卜素 叶黄素 叶绿体色素的吸收光谱 荧光与磷光现象产生的原因： 色素分子吸收光后的能量转变 ①自身催化：中间产物的浓度增加会调节卡尔文循环的 速率。 ②光调节：指光调节酶的活性。如：RuBPCase、NADP- DPGA-DHase、1,6-P-F酶、1,7-P-S酶、Ru5P 激酶。 ③光合产物运转的调节 磷酸转运体 在细胞质中合成蔗糖后释放出Pi，Pi进入叶绿体促 进磷酸丙糖运出叶绿体，光合速率加快。 5. C3途径的调节 3-磷酸甘油酸 1，3- 二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油醛 1，6-二磷酸果糖 6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖 磷酸二羟丙酮 1，7-二磷酸景天庚酮糖 4-磷酸赤藓糖 7-磷酸景天庚酮糖 羟乙醛酶复合物，C2 淀粉 蔗糖 5-磷酸木酮糖 5-磷酸核酮糖 1，5 -二磷酸核酮糖 5-磷酸核糖 NADPH ATP CO2 ATP * 卡尔文循环示意图 二、 C4途径（C4 pathway） 　　20世纪60年代发现： 　　玉米、高粱、甘蔗等植物除了具有卡尔文循环外，还存在另一条固定CO2的途径，既C4途径（C4 pathway）。 　　以C4和C3两条途径协同完成光合碳同化的植物称为C4植物； 　　仅以C3途径完成光合碳同化的植物称C3植物。 羧化阶段 转移阶段 脱羧与还原阶段 再生阶段（PEP） C4途径的过程分为四个阶段 C4途径的过程 ①CO2的固定 COOH CH2 CH2 C-O P + 14CO2+ H2O C=O + Pi COOH 14COOH PEP OAA ② C4-二羧酸的转化和转移（图4-17） ③ PEP的再生 PEPCase 2. C4途径的类型 类型 维管束中的C4酸 脱羧部位叶 肉细胞中的C3酸 植物种类 NADP苹果酸类型 苹果酸 叶绿体 丙酮酸 玉米、甘蔗 NAD苹果酸类型 天冬氨酸 线粒体 丙酮酸 狗尾草、马齿苋 PEP羧化酶类型 天冬氨酸 细胞质 丙酮酸、丙氨酸 羊草 3. C4途径的调节 ①光调节酶 丙酮酸磷酸双激酶和NADP-苹果酸脱氢酶 ②反馈调节 PEP羧化酶 ③金属离子的调节 Mg2+、Mn2+或Mg2+加Mn2+ 4. C4植物的光合特征 C4植物比C3植物光合速率高的原因在于： ①叶片解剖结构差异（图3-19） C4鞘细胞大 C4鞘细胞与叶肉细胞排列紧密 C4鞘细胞与叶肉细胞富含胞间连丝 C4鞘细胞中有叶绿体 其光合作用在空间上分隔，有积累CO2的作用。 ②光合生理差异 PEPCase对CO2的亲和能力高于C3植物的RuBPCase ①形态： 项目 C3植物 C4植物 叶绿体分布 叶肉细胞 叶肉细胞和维管束鞘细胞 叶肉细胞与 排列疏松 排列紧密，组成