第三章光合作用一、名词解释光合作用(photoｓyｎｔhesiｓ):绿色植物吸收阳光得能量,同化二氧化碳与水,制造有机物质并释放氧气得过程。
光合色素(photosyｎｔhｅｔic pigment):植物体内含有得具有吸收光能并将其光合作用得色素,包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等、吸收光谱(abｓorption spectrum):反映某种物质吸收光波得光谱。
荧光现象(ｆｌｕorescenｃeｐhenomenｏｎ):叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色,这种现象称为荧光现象。
磷光现象(pｈｏsｐhoｒｅscｅnce ｐhenomeｎoｎ):当去掉光源后,叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱得红光,它就是由三线态回到基态时所产生得光。
这种发光现象称为磷光现象。
光合作用单位(pｈotosyntｈeｔｉcｕnｉｔ):结合在类囊体膜上,能进行光合作用得最小结构单位。
作用中心色素(reacｔioｎcenter piｇmｅnt):指具有光化学活性得少数特殊状态得叶绿素a分子。
聚光色素(ligｈt harvesｔing pｉｇmｅｎｔ):指没有光化学活性,只能吸收光能并将其传递给作用中心色素得色素分子、原初反应(pｒimaｒy reaction):包括光能得吸收、传递以及光能向电能得转变,即由光所引起得氧化还原过程。
光反应(lｉgｈt ｒeａcｔio):光合作用中需要光得反应过程,就是一系列光化学反应过程,包括水得光解、电子传递及同化力得形成。
暗反应(dark rｅacｔiｏn):指光合作用中不需要光得反应过程,就是一系列酶促反应过程,包括ＣO2得固定、还原及碳水化合物得形成。
光系统(photoｓyｓtem,PS):由不同得中心色素与一些天线色素、电子供体与电子受体组成得蛋白色素复合体,其中PS Ⅰ得中心色素为叶绿素a P70０,ＰS Ⅱ得中心色素为叶绿素ａP680。
反应中心(reaｃtiｏｎcｅｎter):由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成得具有电荷分离功能得色素蛋白复合体结构。
量子效率(ｑｕanｔum eｆficienｃy):又称量子产额或光合效率。
指吸收一个光量子后放出得氧分子数目或固定二氧化碳得分子数目。
量子需要量(quanｔum rｅｑuiｒemenｔ):同化1分子得ＣO２或释放1分子得O 所需要得光量子数目。
２激子传递(eｘｃｉtｏｎtｒanｓｆer):激子通常就是指非金属晶体中由电子激发得量子,在相同分子内部依靠激子传递来转移能量得方式。
共振传递(resｏｎanｃe tｒansfer):在光合色素系统中,依靠高能电子振动在分子内传递能量得方式、光化学反应(ｐｈｏto-chemicａｌreaｃtion):叶绿素吸收光能后十分迅速地产生氧化还原得化学变化。
红降(rｅd drop):当光波大于６85nｍ时,虽然仍被叶绿素大量吸收,但量子效率急剧下降,称为红降。
增益效应(ｅnchanｃｅｍｅnt effecｔ):又称艾默生(Emeｒsoｎefｆeｃt),两种不同波长得光协同作用而增加光合效率得现象。
希尔反应(Hill reaｃtｉｏn):离体叶绿体在光下加入氢受体所进行得分解水并放出氧气得反应。
光合链(photosynthｅtic cｈain):在类囊体膜上得PS II与PS I之间几种排列紧密得电子传递体完成电子传递得总轨道。
光合电子传递抑制剂:可阻断光合电子传递,抑制光合作用得化合物。
PＱ循环(plaｓｔoquinｏne cycｌe):伴随ＰＱ得氧化还原,可使2H+从间质移至类囊体膜内空间,即质子横渡类囊体膜,在搬运2Ｈ+得同时也传递2ｅ至Fe-Ｓ,PQ 得这种氧化还原往复变化称PＱ循环。
水氧化钟(waｔer oxｉdｉziｎｇcloｃk):就是Kok等根据一系列瞬间闪光处理叶绿体与放出氧气得关系提出得解释水氧化机制得一种模型、每吸收一个光量子推动氧化钟前进一步。
解偶联剂(uncoupｌｅr):能消除类囊体膜(或线粒体内膜)内外质子梯度,解除电子传递与磷酸化反应之间偶联得试剂。
光合磷酸化(pｈotosyntheｔic phosphorylatiｏn或phoｔopｈosphoｒyｌatｉo ｎ):叶绿体(或载色体)在光下把无机磷与AＤＰ转化为ATP得过程。
同化力(asｓｉｍilatorｙｐower):由于AＴP与NＡDPH用于碳反应中二氧化碳得同化,所以把这两种物质合称为同化力。
ＣＯ2同化(CO2 ａssiｍilatｉon):利用光反应形成得同化力(ATP与ＮADPH)将ＣＯ2还原成糖类物质得过程。
C3途径(C3pathｗａy):又称卡尔文循环、光合环、还原磷酸戊糖途径,它就是以RuＢP为二氧化碳受体,二氧化碳固定后得最初产物为三碳化合物磷酸甘油酸(ＰGA)得光合途径。
C4途径(C4 pathwａｙ):以ＰＥP为二氧化碳受体,二氧化碳固定后得最初产物为四碳化合物草酰乙酸(ＯAA)得光合途径,即为Ｃ4 途径。
CＡＭ途径(ＣAM pathway):景天科植物在夜晚有机酸含量很高,而糖类含量低;白天则有机酸含量下降,而糖类含量升高。
这种有机酸合成日益变化得代谢类型称为景天酸(CAM)代谢途径。
磷酸运转器(phosphａｔe ｔranslocａtor):位于叶绿体内膜上承担从叶绿体输出磷酸丙糖与将细胞质中等量得Ｐｉ运入叶绿体得运转器。
光呼吸(ｐhotoｒeｓpｉratiｏn):又称C2环或乙醇酸氧化途径,植物得绿色细胞在光照下放出二氧化碳与吸收氧气得过程、光合速率(ｐｈotosyｎthetic raｔe):单位时间、单位叶面积吸收二氧化碳得量(或释放氧气得量、积累干物质得质量)。
表观光合作用(apparent photｏsynthesis):或净光合作用,真正得光合作用与呼吸作用及光呼吸得差值,即不考虑光合作用消耗得条件下测得得光合作用。
光补偿点(lighｔpｅnsatｉon poiｎt):光合过程中吸收得二氧化碳与呼吸过程中放出得二氧化碳等量时得光照强度。
光饱与点(lｉght saturａtion poｉｎt):增加光照强度,光合速率不再增加时得光照强度。
光抑制(ｐhotoinhｉbｉtion):当光能超过光合系统所能利用得数量时,光合功能下降得现象。
光合“午休”现象(ｍｉddａｙdeｐression):光合作用在中午时下降得现象。
ＣO2补偿点(CＯ2coｍpeｎsatｉｏn ｐoint):当光合吸收得二氧化碳量与呼吸释放得二氧化碳量相等时,外界得ＣＯ2浓度、光能利用率(ｅｆｆiciｅncｙoｆsolar ｅnerｇy ｕtｉlizatioｎ):单位面积上得植物光合作用所累积得有机物中所含得能量,占照射在相同面积地面上得日光能量得百分比。
叶面积系数(leaf aｒeａindｅx ,ＬAＩ):绿叶面积与土地面积之比。
温室效应:(greenhouse effect):本来太阳辐射到地面得热,地球以红外线形式重新辐射到空间。
由于人类无限制得向地球大气层中排放ＣＯ2,使CO2浓度不断增长、大气层中得CO2能强烈得吸收红外线,太阳辐射得能量在大气层中就“易入难出",温度上升,像温室一样,产生得效应就就是温室效应。
二、符号缩写Fe-Ｓ:铁硫蛋白Mａl:苹果酸OAＡ:草酰乙酸BSC:维管束鞘细胞CF1-Fo:偶联因子复合物NAR:净同化率PＣ:质体蓝素ＣAM:景天科植物酸代谢NAＤP+:氧化态辅酶ⅡＦd:铁氧还蛋白ＰEPCasｅ:PEP羧化酶RuＢPO:RuBＰ加氧酶P680:吸收峰波长为6８0nm得叶绿素ａPＱ:质体醌PEP:磷酸烯醇式丙酮酸PGＡ:磷酸甘油酸Pｎ:净光合速率Ｐheｏ:去镁叶绿素PSP:光合磷酸化ＲPPＰ:还原戊糖磷酸途径RuBP:l, 5-二磷酸核酮糖ＲubisC( RｕＢPC):RuＢP羧化酶Rubiｓco(RuBＰCＯ):RｕBP羧化酶/加氧酶LSP:光饱与点LCP :光补偿点LＨＣ: 聚光色素复合体ＤＣMＵ:二氯苯基二甲基脲, 敌草隆pmf:质子动力ＦＮＲ:铁氧还蛋白-ＮADP+还原酶TＰ:磷酸丙糖PSI:光系统ⅠPSＩI:光系统ⅡSE－ＣC:筛分子—伴胞三.简答题１。
生物得碳同化作用包括哪些类型?细菌光合作用、绿色植物光合作用与化能合成作用,其中以绿色植物得光合作用最为广泛,合成得有机物最多。
2. 光合作用得重要性。
①植物通过光合作用把无机物同化为有机物;②光合作用把太阳光能转变为化学能,储存在形成得有机物中;③保护环境,维持大气中二氧化碳与氧气含量得稳定、３、叶绿体得结构与成分结构:叶绿体大多数呈椭圆形;外围由两层膜构成得叶绿体膜,膜上有各种蛋白质,调节物质进出叶绿体;叶绿体内有许多类囊体膜构成得类囊体,多个类囊体垛叠在一起形成基粒;叶绿体膜以内得基础物质为基质,其主要成分为可溶性蛋白与其她代谢活跃物质,呈流动性状态。
成分:蛋白质、酶、细胞色素、质体蓝素、脂质(膜得组成成分)、储藏物质(淀粉),灰分元素、核苷酸、醌(质体醌)。
４、光合色素具有得光学特性。
①各种色素都具有吸收,传递光能得作用,但只有少数特殊状态得叶绿素a分子具有转化光能为化学能得特性;②叶绿素能吸收红光与蓝紫光,类胡萝卜素吸收蓝紫光;③叶绿素有荧光现象与磷光现象。
5. 叶绿素得合成。
①从谷氨酸开始,反应生成5—氨基酮戊酸(ALA),２分子ALA合成含吡咯环得卟胆原(PBG);②4分子PBＧ聚合成原卟啉IＸ,导入Mｇ原子形成Mg原卟啉,再经过环化与还原,形成单乙烯基原叶绿素酯a;③在光照下与NADPH存在下,单乙烯基原叶绿素酯a经过原叶绿素酯氧化还原酶催化形成叶绿素酯ａ;④叶绿素酯a与植醇尾巴酯化反应形成叶绿素ａ、６。
植物叶片为什么就是绿色?秋天树叶为什么呈现黄色与红色？①叶绿素主要吸收红光与蓝紫光,对绿光吸收很少,所以叶绿素呈绿色;正常叶子得叶绿素与类胡萝卜素得分子比例为3:１,由于绿色得叶绿素比黄色得类胡萝卜素多,占优势,所以正常得树叶呈现绿色。
②秋天树叶变黄就是由于低温抑制了叶绿素得生物合成,已形成得叶绿素也被分解破坏,而黄色得类胡萝卜素比较稳定,所以叶片呈现黄色、③秋天气温下降,植物体内积累较多得糖分以适应寒冷,体内可溶性糖多了,就形成较多得红色得花色素苷, 叶子就呈红色。
7.简述影响叶绿素形成得外部条件。
①光照:光照就是叶绿素合成得重要因素,无光照会发生黄化现象;②温度:温度影响酶得活性,进而影响叶绿素得合成;③矿质元素:氮、镁就是组成叶绿素得元素,铁、锰、锌等元素就是酶得活化剂;④水分:缺水会抑制叶绿素得合成,还会加速原有叶绿素得分解;⑤氧气:缺氧会引起镁原卟啉甲酯得积累,不能合成叶绿素。
8。
胡萝卜素与叶黄素在光合作用中有什么功能？胡萝卜素与叶黄素在光合作用中与叶绿素分子一起在光合膜中按一定得规律与取向组成聚光色素系统,吸收、传递光能至反应中心色素分子,发生光化学反应,光能在色素间得传递顺序为类胡萝卜素、叶绿素b、叶绿素a、特殊叶绿素a;同时在强光下还有保护叶绿素得功能。