抓住一道光:叶绿体与光合作用

叶绿体
:真核细胞内的一大能量转换工厂,生物圈中的能量主要从这里输入
基本结构
1.叶绿体双层膜
2.叶绿体基质
3.基粒
4.类囊体

光合作用两大阶段
一、暗反应阶段
场所:叶绿体基质
消耗:CO₂ 、A TP 、NADPH(还原型辅酶Ⅱ,作为活泼的还原剂)
作用:1.合成糖类;2.使NADP⁺和ADP 、Pi返回到光反应阶段
二、光反应阶段
场所:类囊体膜(要有光)
消耗:H₂O 、ADP 、Pi 、NADP⁺(氧化型辅酶Ⅱ,可与H⁺结合)
作用:1.生成O₂;2.合成NADPH和A TP为暗反应阶段提供原料
颜色
我们知道,植物呈现绿色是因为 叶绿素主要吸收红蓝光而反射绿光,而叶绿素位于类囊体膜上。
捕获光能的色素和结构
一、色素种类
绿色植物的叶绿体主要有三种色素:叶绿素a 、叶绿素b 、类胡萝卜素(红色)
二、光系统
色素分子与蛋白质亚基和其它辅助分子,组合成巧妙复杂的复合物,这种复合物被称为光系统,贯穿于磷脂双分子层。
光系统由光收集复合物(其亚基叫天线蛋白)围绕着反应中心构成。反应中心是一对蛋白二聚体。
光合作用光反应阶段的工作过程原理
先讲色素分子的工作过程。当白光(混色光)打在色素分子上,绿色部分被反射,而吸收光子的能量使色素的电子从稳定的基态跃迁到不稳定激发态。这些高能电子可以被光系统利用起来。
回到类囊体膜上,膜上有两种结构和功能都类似的光系统:光系统Ⅰ(PS I )、光系统Ⅱ(PS II)。
从水到NADPH的电子传递链
在光系统Ⅰ的反应中心,电子收到激发,在催化下用来把NADP⁺还原成NADPH。周围的天线蛋白可以提高捕光效率,并把电子供应给反应中心。
光系统 Ⅰ失去的电子通过中间的电子传递体从PSⅡ“转运”过来。
失去电子的PSⅡ反应中心具有很强的氧化性,参与到水的光解反应,从中获取电子,并生成O₂。
其中电子的能量在两个光系统处提升。
H₂O→PS II→其它中间体→PS I→NADPH
A TP的合成
电子传递链的反应使膜内外出现了质子浓度梯度。A TP合酶在质子流的驱动下开始合成A TP(消耗ADP和Pi)。
光能→电子→质子浓度势能→A TP键能
参考资料

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