C3途径的三个阶段:
A、羧化阶段 3RuBP + 3CO2
B、还原阶段 6PGA + 6ATP + 6NDAPH C、再生阶段 5GAP + 3ATP
6PGA + 6H+
6GAP+6ADP+6NADP+ +6Pi 3RuBP + 3ADP + 2Pi
C3循环
R5P磷酸 异构酶 Ru5P激酶 核酮糖-5-P 转酮酶 差向异构酶 SBP磷酸酶 还原阶段 SBP醛 缩酶 还原阶段 FBP磷酸酶 二磷酸醛缩酶 3-磷酸甘油醛 转酮酶 羧化阶段
总反应式
3CO2+3H2O+3RuBP+9ATP+6NADPH G3P+6NADP++9ADP +3RuBP+9Pi
5.C3途径的调节
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、NADPDPGA-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。
(二)C4途径
C C 44 酸 酸
C4 酸 C3途径
草酰乙酸 （OAA）
PEP
C4途径
C3 酸
C3 酸
蔗糖 淀粉
1.C4途径的生化历程
①CO2的固定
COOH CH2 C-0 COOH PEP ②C4-二羧酸的转化和转移 PEPCase P +14CO2+H2O CH2 C=0
9.1.2 光能的吸收、转变和同化力产生
9.1.2.1 叶绿体的基本结构
A）被膜：有外膜和内膜两层，内膜具选择
透性。
B）基粒：由类囊体垛叠而成的。光能的吸收、
传递、转换场所。
C）间质：为叶绿体膜以内的基础物质。主要
是可溶性蛋白质（酶），为CO2固定与转化场 所。
叶绿体超微
结构电镜图
9.1.2.2 光合色素和光化学反应
B）从物质代谢角度看，光合作用过程是植物利用光能将
无机物（CO2和水），通过一系列复杂的化学变化，合 成碳水化合物等有机物的过程。
C）从能量代谢角度看，光合作用过程是植物将光能转变为化
学能 的过程。依此可将光合过程分为3大步骤：
1）原初反应：光能的吸收、传递和转换为电能； 2）电子传递和光合磷酸化：电能转变为活跃的化学能 3 ）碳同化：活跃的化学能再转变为稳定的化学能。
③
CHO HCOH
ATP
HCOH
②
CH2O
PGA
P
CH2O
DPGA
P
CH2O
G3P
P
3.RuBP的再生
4.C3途径的计量关系
羧化阶段 3CO2 + 3RuBP+3H2O 3ADP+3Pi 3ATP 6PGA 6NADPH 5G3P+G3P+6NADP ++6ADP+6Pi 还原阶段 6PGA
6ATP
再生阶段
DHAP异构酶
1.CO2的固定 CH2O C=0 P CH2O P + COOH HCOH
Mg2+
HCOH+*CO2+H2O
①
HCOH
*COOH
HCOH
CH2O P
CH2O
PGA
P
PGA
RuBP
2.CO2的还原 COOH ADP C=0 NADPH+H 0 P HCOH NADP+ Pi
PSⅠ
PSⅡ
hv
hv
电子与质子传递链（Z scheme）
9.1.2.4 光合磷酸化
机理：化学渗透学说 类型：环式、非环式、假环式 同化力：ATP + NADPH
光合膜上电子和质子的传递及ATP生成
9.1.3 光合作用的碳素同化途径
(一) C3途径 (Calvin cycle):
CO2受体: 羧化酶: 初产物: RuBP Rubisco PGA (三碳化合物)
Acceptor （原初电子受体）
Pigment （作用中心色素）
Donor（原初电子供体）
光合作用的原初反应
为光合作用最初
的反应，它包括 对光能的吸收、 传递以及将光能 转换为电能的具 体过程。
H2O e D
光
光 光
P
反应中心
A NADP
9.1.2.3 电子传递与光合磷酸化
两个相互串连的光系统 PSⅠ：中心色素为P700，吸收长波红光（700nm） PSⅡ：中心色素为P680，吸收短波红光（680nm）
叶 绿 素 与 类 胡 萝 卜 素 的 结 构
2) 光合色素按其功能分为两类：
反应中心色素：具有光化学活性，可将光能转换为电能（陷阱）， 少数特殊状态chla 天线色素：无光化学活性，只能吸收光能并传递 给中心色素， 大部分chla、全部chlb和类胡萝卜素
光合单位： 光合膜上能 进行完整光
14COOH
+Pi
OAA
③ PEP的再生
2. C4途径的类型
à À Í Ð NADPÆ » ¹ û Ë á à ¸ À à Ð Í NADÆ » ¹ û Ë á à ¸ À à Ð Í PEPô È » ¯ à ¸ À à Í Ð ¬ ¹ Î Ü Ê ø Ö Ð µ Ä C4á Ë » ¹ Æ û Ë á ì ¶ Ì ¬ ° ±Ë á ì ¶ Ì ¬ ° ±Ë á Ñ ô Í È ² ¿ Î » ¶ Â Ò Ì Ì å ß Á Ï £ Ì å ¸ ° Ï û Ö Ê ¶ È Ò â Ï ¸ ° û Ö Ð µ Ä C3á Ë û Í ± ª Ë á û Í ± ª Ë á û Í ± ª Ë á ¡ ¢ ± û ° ±Ë á ² Î Ö ï Ö À à ñ Ã Ó ×¡ ¢ ¸ Ê Õ á ¡ ¢ ¸ ß Á » ·Î ¹ ² ² Ý ¡ ¢ Â í ³ Ý Ü È ò ² Ñ Ý ¡ ¢ · Ç Ö Þ Ê ó Î ² Ë Ú
1.光合色素
1) 类别
光合色素 叶绿素a： 蓝绿色
1、叶绿素
叶绿素b： 黄绿色 胡萝卜素： 橙黄色 2 、类胡萝卜素 叶黄素： 黄色
3 、藻胆素
藻蓝素 藻红素
叶绿素:类胡萝卜素=3:1 所以叶片一般呈绿色 叶绿素a:叶绿素b=3:1 叶黄素:胡萝卜素=2:1
解释：秋后或衰老的叶片多呈黄色，秋后枫树叶子呈红色
P700* A0 A1 FX
-1. 2 -0. 8 P680*
E 0’(伏特)
-0. 4 0 0. 4 0. 8 1. 2 H2O Mn 1O +2 H + 2 2 Z P680
Pheo QA QB PQ cyt bH cyt bL FeS cyt f PC P700
FA/FB Fdx NADP +
反应的最小
结构单位
2、光化学反应—光能的转换
光化学反应实质就是由光引起的中心色素分子 与原初电子受体间的氧化还原反应。
PA
基态反应中心
P* . A
激发态反应中心
P+ . A电荷分离的反应中心
电荷分离后,反应中心情况为:
D.(P+. A- ). A1
D+.(P.A).A-1
原初反应的基本过程
D· P· A →D· P*· A →D· P+· A- →D+· P· AD· P· A D· P· A 为光系统或反应中心
9.1 光合作用
9.1.1 光合作用概述
一、概念 光能 氧化
CO2+ 2H2O*
还原
叶绿体
(CH2O) + H2O + O2*↑
ห้องสมุดไป่ตู้
注：由上式可知，光合作用释放的氧气来自于水。
A）光合作用过程相当复杂，光合作用靠光发动，但并非全
过程都需要光。根据需光与否，可将光合作用过程分为
光反应和暗反应。
光反应发 生在类囊 体膜上 暗反应发 生在叶绿 体的基质 中