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植物生理学光合电子传递PPT讲稿

电子传递链上各个载体依氧化还原电势高低,呈“Z”形串联排列,称之 为光合作用电子传递的 Z 方案。
1、由PSⅡ、Cytb6f、PSⅠ组成
2、P680至P680*,P700至P700*为逆电势梯度,“上坡”过程由聚 光素吸收光能后推动。 3、水的氧化与PSⅡ电子传递相联系,NADP+的还原与PSⅠ的电子传递相联
2、组成
α和β多肽随意排 列,似橘子一样, 两者与ADP和磷 酸结合,催化 ADP的磷酸化, 其他多肽起调节 作用
CF0起链接ATP合 酶的膜部分和催化 部分的作用。
(五)PMF驱动ATP合成的机制
人们广泛接受的是1997年的诺贝尔化学奖获得者 Paul Boyer最早提出的“结合变化机制” (binding change mechanism)。
(四)ATP合酶(ATP synthase)
是一个大的多亚基单位的复合物。 1、功能:利用质子浓度梯度把ADP和Pi合成
ATP,将头A部T(PC的F1)合类成囊体与表电面,子5种传多肽递(和αβHγ+δ跨ε膜) 转 运偶联起组成来。(偶联因子)。
尾部(CF0) 伸入类囊体内,4种多肽(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ) 组成。
1、定义 指在光合作用中由光驱动并贮存在跨
类囊体的质子梯度的能量把ADP和Pi合成为 ATP的过程。 (由光照引起的电子传递与磷酸化作用相偶 联产生ATP的过程)
2、类型
非循环光合磷酸化(基粒片层) 循环光合磷酸化(基质片层)
(一)非循环光合磷酸化 (noncyclic photophosphorylation)
(3)假环式电子传递:与非环式电子传递途径相似, 只是水裂解的电子不传给NADP+,而是传给分子 O2,形成超氧阴离子自由基,后经一系列反应形 成H2O。(梅勒反应)
3、三者的电子传递过程
(1)非环式电子传递(noncyclic electron transport)
H2O→ PSⅡ → PQ →Cytb6f→ PC →PSⅠ→Fd→FNR → NADP+
开放(O),无底物与核苷酸结合的位 点 结合变化机制认为:ADP和Pi一开始结合在O位点, 随着质子流的能量推动γ多肽旋转120°,使这3种核 苷酸结合位点的构造也随之发生改变。T位点(含 ATP)转变为O位点,释放ATP;L位点(含ADP和 Pi)转变为T位点,推动ATP的合成,而不需另外的 能量;O位点就恢复与ADP+Pi结合。此时,再一次 供给能量,再旋转120°,蛋白质构象又重新循环, O→L→T→O,γ多肽每旋转360°,可产生3个ATP分 子。
• 电子流经PSⅡ、PSⅠ,产生ATP、NADPH、
O2。

2ADP+2Pi+2NADP++2H2O
2ATP+2NADPH+O2
(二)循环光合磷酸化 (cyclic photophosphorylation)
PSⅠ产生的电子经过一些传递体传递后,伴随形成腔内外H+ 浓度差,只引起ATP的形成,而不释放O2,也无NADP+的还原反 应。
质子流经过CF0时,释放能量,直接推动多肽Ⅲ以 及与其相连的γ和ε多肽旋转,于是带动β多肽 转动,构象循环的变化,γ多肽的旋转引起β多 肽的构象变化,在β多肽上的核苷酸的结合位点 也发生变化。
CF1有3个不同的核苷酸结合位点,且每一个位点有 不同的状态:
松弛(L),与核苷酸结合松弛的位点
紧密(T),与核苷酸紧密结合的位点
植物生理学光合电子传递课件
光合电子传递方式一系列的电子传递体,传递给 NADP+,产生NADPH的过程。
光合链 类囊体膜上的PSⅡ(光系统Ⅱ)和PSⅠ(光系统Ⅰ)之间几种排列紧密 的电子传递体完成电子传递的总轨道。
• 各种电子传递体具有不同的氧化还原电位 负值越大 还原势越强 正值越大 氧化势越强
ATP合酶作用机理
ADP+Pi
Proten Flux
H2O
H+
ADP+Pi 光 ATP
此过程中,电子经过一系列传递后降低了能位, 最后经过PC(质蓝素)重新回到原来的起点— —形成一个闭合回路。
(三)光合磷酸化机制——化学渗透假说
在电子传递和ATP合成之间, 起偶联作用的是膜 内外之间存 在的质子电化学梯度。 1、类囊体的电子传递体中,PQ可传递电子和质子,而 其他传递体(PC和Fd等)只传递电子,不传递质子。 2、光照引起水的裂解,水释放出质子和电子,质子留 在膜内侧,电子进入电子传递链中的PQ。 3、PQ接受电子的同时也接受着膜外侧传来的质子,将 质子排入膜内侧,电子传给PC。 质子浓度和电位:膜内侧>膜外侧,产生质子浓度差和 电位差(质子动力),当H+沿着浓度梯度返回膜外 侧时,在ATP合酶的催化下,ADP和Pi脱水形成ATP。
(2)环式电子传递(cyclic electron transport) PSⅠ→ Fd →PQ→ → Cytb6f PC → PSⅠ
(3)假环式电子传递(pseudocyclic electron transport)
→ H2O PSⅡ → PQ →Cytb6f → PC → PSⅠ→ Fd
三、光合磷酸化
2、光合电子传递途径
(1)非环式电子传递:PSⅡ和PSⅠ共同受光激发,
串联起来推动电子传递,从水中夺取电子并将电 子最终传递给NADP+,产生O2和NADPH+H+,为 开放式通路。
(2)环式电子传递 :PSⅠ受光激发而PSⅡ未受光 激发时,PSⅠ产生的电子传给Fd(铁氧还蛋白), 通过Cytb6f复合体和PC(质蓝素)返回PSⅠ,形 成了围绕PSⅠ的环式电子传递,为闭合式循环。
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