植物生理学第4章光合作用.ppt

皮秒飞秒纳秒微秒毫秒秒小时周年世纪光吸收原初反应电子传递放氧C固定生产力生态学物质合成激发态发色团反应中心膜叶绿体叶片植株群体反应系统反应时间三大步骤：添加标题三大步骤：01添加标题电子传递和光合磷酸化03添加标题1光能的吸收、传递、转换（原初反应)02添加标题碳同化04一、原初反应定1个CO2需8-10个光量子第一章原初反应是光合作用中将光能转化成化学能的起始过程，也是光反应的起始过程。它是生物将光能转变成化学能的最初的重要反应过程。PARTONE原初反应速度非常快，反应时间一般在飞秒（10-15s）到皮秒（10-12s）量级之间。主要包括光能的吸收、激发能的传递等光物理过程和原初光化学反应等步骤，是有关色素吸收太阳光能所引起的光物理和光化学反应。它甚至可以在低温下进行。由于反应迅速，从其他途径消耗的能量少，效率很高。研究原初反应所涉及的知识面较广，表现了生物学、化学、物理学等一级学科间或生物学本领域内学科的相互渗透和交叉。定义：必须掌握光合作用单位：见书最终电子供体doner：水原终电子受体acceptor：NADP红降现象

红降现象：波长大于680（685）nm时的远红外光照射时，量子产额大量下降量子产额quantumyield：吸收一个光量子后释放氧分子或固定一个CO2的数目，量子需要量：是量子产额的倒数1个光量子产额是1/10，即吸收一个光量子，所释放的氧分子为1/10双光增益效应双光增益效应：在远红外光区（大于685nm）,补充红光，则量子产额大增，又叫爱默生效应，比这两个波长的光单独照射的总和还多1961荷兰Duysens提出双系统概论高等植物和藻类有两个系统，PSII，即P680；PSI，即P700光合细菌只有一个光系统，不放O2光合细菌，类从于高等植物的PSI?二、电子和质子的传递

见书传递电子和质子的复合体：PSIPSIICytb6/fATP合成酶DCAB1光系统Ⅱ（PSII）

由围绕P680的CP43和CP47两个色素蛋白复合体组成的近侧天线，和主要由LHCⅡ捕光复合体组成的远侧天线共同构成的捕光天线系统PARTONE由两个32kD多肽组成的DI-D2蛋白，其中包括原初电子供体YZ；中心色素P680；原初电子受体Pheo；QA；QB和铁原子，构成反应中心的电子传递链。PARTONE在高等植物中现已能提纯到仅含D1－D2多肽并具有光化学电荷分离活性的最基本结构组分。PARTONE由33，23及17kD三种外周多肽以及与放氧有关的锰簇和氯与钙离子组成的水氧化放氧系统。PARTONE与D1-D2多肽相紧密结合的9KD（a）和4KD（?）两个多肽构成细胞色素b-559。其功能不甚清楚，推测可能参与围PSⅡ的循环电子传递高等植物PSⅡ反应中心的D1－D2多肽与紫细菌反应中心的L及M多肽相比较，不仅在氨基酸顺序上有很大的同源性，而且分子结构上也很相似。2细胞色素b/f复合体

它是由4个多肽组成，即细胞色素f，细胞色素b6，Rieske铁硫蛋白和一个功能尚未知的17KD多肽。电子传递的顺序是PQH2→FeSr→Cytf→PC第一章3光系统I

PSI反应中心复合体由反应中心P700，电子受体和捕光天线三部分组成三、电子质子传递的途径

H2O的氧化

2H2O→O2↑+4H++4e-在PSII进行第一章节PSII运转一次，只能获取一个电子，要完成此方程式，则可能；4个PSII反应中心同时运转每个PSII独立运转，依次获取4个电子，以某种机制积累4个正电荷，然后一次用于水的氧化法国，PierreJoliot闪光实验叶绿体的暗适应给予一系列闪光照射，每一次闪光是5—10us,间隙500msTheabsorbanceofasamplecanberelatedtotheconcentrationoftheabsorbingspeciesthroughBeerslaw:A=εclcisconcentrationlisthelengthofthelightpath,usually1cmεisaproportionalityconstantknownasthemolarextinctioncoefficientChlorophyllstypicallyhaveanεvalueofabout100,000Lmol–1cm–1.Whenmorethan