第四章光合作用
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给氧的电子传递。
电子传递和光合磷酸化
（二）、光合磷酸化： 叶绿体在光下把无机磷和
ADP转化ATP，形成高能磷酸键的过程
1.类型 ：
环式光合磷酸化： PSI产生的电子经过一些传递体传递以后 伴随形成腔内外H+浓度差，只引起ATP的形成，而不放氧， 也无NADP+的还原。 非环式光合磷酸化：电子在光合传递链中传递时，伴随着类 囊体外侧的H+转移到腔内，由此形成了跨膜的H+浓度差， 引起ATP的形成；与此同时把电子传递到PSI去，进一步提 高能位，使H+还原NADP+为NADPH，同时放氧。 假环式光合磷酸化：
第三节 光合作用机制
能量 变化
光能
电能
活跃的 化学能
稳定的 化学能
能量 物质
转变 过程
反应 部位
量子 原初反应
电子
ATP NDAPH2
电子传递 光合磷酸化
碳水化 合物等
碳同化
PSⅠ，PSⅡ 类囊体 类囊体膜 叶绿体间质
第三节 光合作用机制
一、光反应
原
光能的吸收
初
反 应
光能的传递
光能的转化
受体
C3途径、C4途径和CAM途径。其中C3途径是最 基本和最普遍的。
（一）卡尔文循环 C3 photosynthetic pathway (Calvin cycle, RPPP)
• Calvin仪器
美国加州大学M C绿a藻lvi。n：14CO2，
1961 Nobel Prize
CO2被同化后的 第一个产物为3 个C原子。
.光合作用过程 —光合电子传递
受体 传递 电子
电子依不同的氧化还原电 势定向移动,将一系列相互 衔接着的电子传递物质称
为光合链,也称“Z”链
光 系 统 Ⅱ
e-
O2 H+
H2O
最初电子 受体
e-
光合单位 P680
最初电子 受体
e-
光 系 NADPH
统 Ⅰ
e- 光合单位 P700
反应中心失去电荷后 处于氧化态, 具有很 强的吸引力, 从电子
叶绿素溶液在透射光下为绿色，在辐射 光下呈现红色，称为荧光现象；
荧光出现后，立即中断光源，继续辐射 出极微弱的红光，这种光称为磷光，这种 现象称为磷光现象。
荧光与磷光：
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 4.生物合成：以谷氨酸和α-酮戊二酸为原
料，经一系列酶的催化，首先形成无色的 原叶绿素，然后在光下被还原成叶绿素。
类胡萝卜素 胡萝卜素(α、β、γ)橙黄色
叶黄素 黄色
藻胆素
藻红蛋白
(仅存在于红藻、蓝藻中)
藻蓝蛋白
胡萝卜素和叶黄素结构
藻胆素（phycobilin）是藻类主要的光合 色素，仅存在于红藻和蓝藻中，常与蛋白 质结合为藻胆蛋白，主要有藻红蛋白 (phycoerythrin)、藻蓝蛋白(phycocyanin)和 别藻蓝蛋白(allophycocyanin)三类。它们的 生色团与蛋白质以共价键牢固地结合，只 有用强酸煮沸时，才能把它们分开。它们 均溶于稀盐溶液中。藻胆素的四个吡咯环 形成直链共轭体系，不含镁和叶醇链，具 有收集和传递光能的作用。
叶绿体的ATP合成酶结构示意图
电子传递和光合磷酸化
电子传递抑制剂（敌草隆）
4.光合磷酸化抑制剂 解偶联剂（二硝基酚、NH4+）
ATP酶抑制剂（寡霉素）
5.光合磷酸化和氧化磷酸化比较
二、暗反应
活跃的化学能转化为稳定的化学能
以形成的ATP和NADPH作为能量， 将CO2同化 为碳水化合物的过程。
光 CO2+2H2光A 合细菌 (CH2O)+2A+H2O
第一节光合作用的意义和研究历史
三、光合作用的研究历史： （2）希尔反应和希尔氧化剂；
4Fe3++2H2O破碎光的叶绿体4Fe2++4H++O2
希尔氧化剂
2NAPD++2H2O
光 叶绿体
(3)18O的研究:
2NADPH+2H++O2
CO2+2H2O*
H2COP C=O
HCOH HCOH
H2COP
+CO2
RuBPCase Mg2+, H2O
COOH COOH HCOH + HCOH H2COP H2COP
RuBP
2 ,3-PGA
ribulose-1,5-bisphosphate
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 2.吸收光谱：
叶绿素a和b的吸收光谱主要在蓝紫光区和 红光区 胡萝卜素和叶黄素在蓝紫光区， 它们都不吸收绿光，所以叶片主要为绿色。
叶绿素a和b吸收光谱：
第二节 叶绿体与光合色素
胡萝卜素 和叶黄素 吸收光谱
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 3.荧光与磷光：
生物 合成 途径
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 5.影响叶绿素合成的条件： （1）光照 （2）温度 （3）矿质元素 （4）水分 （5）O2
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 6.叶色变化： 决定于叶绿素含量，间接反映植株的营 养水平和生长发育状况，生产上常以此作 为氮肥施用的指标以及高产栽培的指标之 一。
3.ATP合成
在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，只传递电子而不传递质子。 光照引起的水裂解，水释放的质子留在膜内，电 子进入传递连中的PQ。PQ接受水裂解传来的电 子的同时，又接受膜外传来的质子。PQ将质子排 入膜内侧，，将电子传给PC。这样，膜内外产生 了质子浓度差和电位差，两者合称质子动力，即 光合磷酸化动力。当H+沿着浓度梯度返回膜外侧 时，ATP合酶催化下，ADP和Pi脱水形成ATP。
(4)两个光系统：
光合效率，以量子产额表示，即吸收一个光量 子后放出的O2分子数或固定的CO2分子数。
爱默生观察到当用波长大于685nm（远红光） 照射绿藻和红藻时，虽然仍被叶绿素大量吸收但 量子产额急剧下降，这种现象称为红降。如补充 红光（波长约为650nm），则量子产额大增，比 两种波长光单独照射的总和还多。这两种波长的 光协同作用而增加光合效率的现象称为增益效应。
2011
第一节光合作用的意义和研究历史
一、光合作用的概念
光合作用 的部位
植物的绿色部分 (叶茎果等),主要 是叶片.
细胞中的叶绿体
第一节光合作用的意义和研究历史
一、光合作用的概念
光合作用 的原料
光合作用 的产物
CO2 来自于空气 H2O 来自于土壤
C6H12O6 O2
第一节光合作用的意义和研究历史
PSII
叶绿体基质
PSI
光合单位 类囊体腔
CF1 CF0
电子传递和光合磷酸化
2.机理:化学渗透假说： 英国P.Mitchell1961年提出：1）由磷脂和
蛋白质多肽构成的膜对离子和质子的透过 具有选择性；2）具有氧化还原电位的电子 传递体不匀称的嵌合在膜内；3）膜上有偶 联电子传递的质子转移系统；4）膜上有转 移质子的ATP酶。
第一节光合作用的意义和研究历史
(4)两个光系统： 根据上述研究结果，希尔等人提出双光
系统概念：PS I和PS II 由于近代研究技术的发展，可以直接从
叶绿体中分离出两个光系统：光系统Ⅰ （ 简 称 PS Ⅰ ） ， 其 颗 粒 较 小 ， 直 径 为 11nm，主要分布在类囊体膜的非折叠部分； 光系统Ⅱ（简称PS Ⅱ ）的颗粒大，直径为 17.5nm，主要分布在类囊体膜的折叠部分。
一、光合作用的概念
光合作用 的能源
可见光中 380----720nm波长光
第一节光合作用的意义和研究历史
一、光合作用的概念
光合作用 的特点
是一个氧化还原反应
1.水被氧化为分子态氧, 2.二氧化碳被还原到糖水平 3.同时发生日光能的吸收,转化和贮藏
第一节光合作用的意义和研究历史
二、光合作用的意义 (1)是制造有机物质的主要途径； (2)大规模地将太阳能转变为贮藏的化学 能，是巨大的能量转换系统； (3)吸收CO2，放出O2，净化空气，是大 气中氧的源泉。
捕
捉
光
核光
能
心系
同
复统
时 将 光 能 转 换
合 物 示 意 图
和 光 系 统
I
II
为
电
能
放氧复合体
2.电子传递体的组成与功能
2.电子传递体的组成与功能
ATP
<
<
两个光系统的协同作用
4.电子传递的类型
1)非环式电子传递：
H2O→PSⅡ→PQ→Cyt.b6/f→PC→PSI→Fd →NADP+ 指水光解放出的电子经PSⅡ、PSI两光系统，最终传
A good summary...
第二节 叶绿体与光合色素
一、叶绿体与光合色素 (一)结构与成分 被膜 外膜
内膜 间质 ：(含可溶性蛋白质，酶类，DNA，RNA
核糖体等) 类囊体 (基粒) 基粒片层
间质片层
Movie
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素
1、种类
叶绿素 叶绿素a，兰绿色
叶绿素b，黄绿色
②电子传递有二处是逆电势梯度，这种逆电势 梯度的“上坡”电子传递均由聚光色素复合 体吸收光能后推动，而其余电子传递都是顺 电势梯度进行的。
③水的氧化与PS Ⅱ 电子传递有关，NADP+的 还原与 PSI电子传递有关。
④PQ是双电子双H+传递体，它伴随电子传递， 把H+传递类囊体膜内，造成类囊体内外的 H+电化学势差，推动ATP形成。
第一节光合作用的意义和研究历史
三、光合作用的研究历史： 1 光合作用总反应式确定 2 光反应和暗反应； 3 光合单位 4 两个光系统。
第一节光合作用的意义和研究历史
1 光合作用总反应式确定 （1）细菌光合作用
光 CO2+2H2光S 合细菌 (CH2O)+S+H2O
光 CO+O2+22+HHO2OOCCH2CH2COO光H合细菌 2HOOCCH=CHCOOH
e-
.原初反应—光化学反应示意图
被氧化
光
被氧化
反应中 心 P+
原初电子 受体 A
e-
反应中 心P
e-
原初电子 原初电子
供体D+ 供体D
被还原
原初电子 受体 A-
.光合作用过程 — 水光解反应
电子传递和光合磷酸化
（一）、电子传递： 1.光合链：光合作用的光反应是由光系统Ⅰ
和光系统Ⅱ这两个光系统启动的，两个光 系统由电子传递链连接起来。连接两个光 反应的排列紧密而互相衔接的电子传递物 质称为光合链。
给NADP+的电子传递。
2)环式电子传递：
PSI→Fd→（NADPH →PQ）→Cyt.b6/f→PC→PSI
指PSI产生的电子传给Fd，再到Cyt.b6/f复合体，然
后经PC返回PSI的电子传递。
3)假环式电子传递：
H2O→PSⅡ→PQ→Cyt.b6/f→PC→PSI→Fd →O2 指水光解放出电子经PSⅡ、PSI两光系统，最终传递
供体处吸引电子.
A1 A0
P700
集光复合体
QA
QB
Pheo 核心蛋白复合体
叶绿体基质
2H+
氢离子 浓度低
Cytb6f
e-
类囊体腔
氢离子
2
4
氢离子
浓度高
集光复合体
QA
QB
Pheo 核心蛋白复合体
叶绿体基质
2H+
氢离子 浓度低
Cytb6f
e-
类囊体腔
氢离子
2
4
氢离子
浓度高
光合链的特点
①电子传递链主要由光合膜上的 PSⅡ、 Cytb6/f、PSI三个复合体串联组成。
第一节光合作用的意义和研究历史
三、光合作用的研究历史： (3) 光合单位
光合单位=聚光色素系统+反应中心 叶绿体类囊体上的色素从功能上可分为反应
中心色素和聚光色素。 反应中心色素具有光化学活性，即是光能的
“捕捉器”，又是光能的“转换器”。 聚光色素没有光化学活性，只起收集光能的
作用。聚光色素亦称天线色素。
以C3途径同化 CO2的植物统称 为C3植物。
1、羧化阶段 (Carboxylation)。
RuBP羧化酶（RuBPCase，核酮糖1,5-二磷酸羧化 酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase )催化 。
核酮糖1，5-二磷酸（RuBP）接受CO2，产生3-磷酸甘油酸 (3-PGA) 。 此步反应为负自由能变化，自动进行，无需能量。
第一节光合作用的意义和研究历史
(3) 光合单位
光合反应中心是指在类囊体中进行光合 作原初反应的最基本的色素蛋白结构。光 合反应中心至少包括光能转换色素分子、 原初电子受体和原初电子供体，才能导致 电荷分离，将光能转换为电能，并积累起 来。
高等植物的最终电子供体是水，最终电 子受体为NADP。
第一节光合作用的意义和研究历史
光 叶绿体
(CHO)+O2*+H2O
第一节光Biblioteka Baidu作用的意义和研究历史
三、光合作用的研究历史： （2）光反应和暗反应:
光合作用需要光，但并不是光合作用中任何 过程都需要光。光合作用笼统的可分为两个 反应----光反应和暗反应。光反应是必须在光 下才能进行的、由光引起的光化学反应；暗 反应是在暗处（也可在光下进行）进行的、 由若干酶所催化的化学反应。光反应在类囊 体（光合膜）上进行，暗反应是在叶绿体的 基质中进行。
电子传递和光合磷酸化
（二）、光合磷酸化： 叶绿体在光下把无机磷和
ADP转化ATP，形成高能磷酸键的过程
1.类型 ：
环式光合磷酸化： PSI产生的电子经过一些传递体传递以后 伴随形成腔内外H+浓度差，只引起ATP的形成，而不放氧， 也无NADP+的还原。 非环式光合磷酸化：电子在光合传递链中传递时，伴随着类 囊体外侧的H+转移到腔内，由此形成了跨膜的H+浓度差， 引起ATP的形成；与此同时把电子传递到PSI去，进一步提 高能位，使H+还原NADP+为NADPH，同时放氧。 假环式光合磷酸化：
第三节 光合作用机制
能量 变化
光能
电能
活跃的 化学能
稳定的 化学能
能量 物质
转变 过程
反应 部位
量子 原初反应
电子
ATP NDAPH2
电子传递 光合磷酸化
碳水化 合物等
碳同化
PSⅠ，PSⅡ 类囊体 类囊体膜 叶绿体间质
第三节 光合作用机制
一、光反应
原
光能的吸收
初
反 应
光能的传递
光能的转化
受体
C3途径、C4途径和CAM途径。其中C3途径是最 基本和最普遍的。
（一）卡尔文循环 C3 photosynthetic pathway (Calvin cycle, RPPP)
• Calvin仪器
美国加州大学M C绿a藻lvi。n：14CO2，
1961 Nobel Prize
CO2被同化后的 第一个产物为3 个C原子。
.光合作用过程 —光合电子传递
受体 传递 电子
电子依不同的氧化还原电 势定向移动,将一系列相互 衔接着的电子传递物质称
为光合链,也称“Z”链
光 系 统 Ⅱ
e-
O2 H+
H2O
最初电子 受体
e-
光合单位 P680
最初电子 受体
e-
光 系 NADPH
统 Ⅰ
e- 光合单位 P700
反应中心失去电荷后 处于氧化态, 具有很 强的吸引力, 从电子
叶绿素溶液在透射光下为绿色，在辐射 光下呈现红色，称为荧光现象；
荧光出现后，立即中断光源，继续辐射 出极微弱的红光，这种光称为磷光，这种 现象称为磷光现象。
荧光与磷光：
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 4.生物合成：以谷氨酸和α-酮戊二酸为原
料，经一系列酶的催化，首先形成无色的 原叶绿素，然后在光下被还原成叶绿素。
类胡萝卜素 胡萝卜素(α、β、γ)橙黄色
叶黄素 黄色
藻胆素
藻红蛋白
(仅存在于红藻、蓝藻中)
藻蓝蛋白
胡萝卜素和叶黄素结构
藻胆素（phycobilin）是藻类主要的光合 色素，仅存在于红藻和蓝藻中，常与蛋白 质结合为藻胆蛋白，主要有藻红蛋白 (phycoerythrin)、藻蓝蛋白(phycocyanin)和 别藻蓝蛋白(allophycocyanin)三类。它们的 生色团与蛋白质以共价键牢固地结合，只 有用强酸煮沸时，才能把它们分开。它们 均溶于稀盐溶液中。藻胆素的四个吡咯环 形成直链共轭体系，不含镁和叶醇链，具 有收集和传递光能的作用。
叶绿体的ATP合成酶结构示意图
电子传递和光合磷酸化
电子传递抑制剂（敌草隆）
4.光合磷酸化抑制剂 解偶联剂（二硝基酚、NH4+）
ATP酶抑制剂（寡霉素）
5.光合磷酸化和氧化磷酸化比较
二、暗反应
活跃的化学能转化为稳定的化学能
以形成的ATP和NADPH作为能量， 将CO2同化 为碳水化合物的过程。
光 CO2+2H2光A 合细菌 (CH2O)+2A+H2O
第一节光合作用的意义和研究历史
三、光合作用的研究历史： （2）希尔反应和希尔氧化剂；
4Fe3++2H2O破碎光的叶绿体4Fe2++4H++O2
希尔氧化剂
2NAPD++2H2O
光 叶绿体
(3)18O的研究:
2NADPH+2H++O2
CO2+2H2O*
H2COP C=O
HCOH HCOH
H2COP
+CO2
RuBPCase Mg2+, H2O
COOH COOH HCOH + HCOH H2COP H2COP
RuBP
2 ,3-PGA
ribulose-1,5-bisphosphate
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 2.吸收光谱：
叶绿素a和b的吸收光谱主要在蓝紫光区和 红光区 胡萝卜素和叶黄素在蓝紫光区， 它们都不吸收绿光，所以叶片主要为绿色。
叶绿素a和b吸收光谱：
第二节 叶绿体与光合色素
胡萝卜素 和叶黄素 吸收光谱
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 3.荧光与磷光：
生物 合成 途径
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 5.影响叶绿素合成的条件： （1）光照 （2）温度 （3）矿质元素 （4）水分 （5）O2
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素 6.叶色变化： 决定于叶绿素含量，间接反映植株的营 养水平和生长发育状况，生产上常以此作 为氮肥施用的指标以及高产栽培的指标之 一。
3.ATP合成
在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，只传递电子而不传递质子。 光照引起的水裂解，水释放的质子留在膜内，电 子进入传递连中的PQ。PQ接受水裂解传来的电 子的同时，又接受膜外传来的质子。PQ将质子排 入膜内侧，，将电子传给PC。这样，膜内外产生 了质子浓度差和电位差，两者合称质子动力，即 光合磷酸化动力。当H+沿着浓度梯度返回膜外侧 时，ATP合酶催化下，ADP和Pi脱水形成ATP。
(4)两个光系统：
光合效率，以量子产额表示，即吸收一个光量 子后放出的O2分子数或固定的CO2分子数。
爱默生观察到当用波长大于685nm（远红光） 照射绿藻和红藻时，虽然仍被叶绿素大量吸收但 量子产额急剧下降，这种现象称为红降。如补充 红光（波长约为650nm），则量子产额大增，比 两种波长光单独照射的总和还多。这两种波长的 光协同作用而增加光合效率的现象称为增益效应。
2011
第一节光合作用的意义和研究历史
一、光合作用的概念
光合作用 的部位
植物的绿色部分 (叶茎果等),主要 是叶片.
细胞中的叶绿体
第一节光合作用的意义和研究历史
一、光合作用的概念
光合作用 的原料
光合作用 的产物
CO2 来自于空气 H2O 来自于土壤
C6H12O6 O2
第一节光合作用的意义和研究历史
PSII
叶绿体基质
PSI
光合单位 类囊体腔
CF1 CF0
电子传递和光合磷酸化
2.机理:化学渗透假说： 英国P.Mitchell1961年提出：1）由磷脂和
蛋白质多肽构成的膜对离子和质子的透过 具有选择性；2）具有氧化还原电位的电子 传递体不匀称的嵌合在膜内；3）膜上有偶 联电子传递的质子转移系统；4）膜上有转 移质子的ATP酶。
第一节光合作用的意义和研究历史
(4)两个光系统： 根据上述研究结果，希尔等人提出双光
系统概念：PS I和PS II 由于近代研究技术的发展，可以直接从
叶绿体中分离出两个光系统：光系统Ⅰ （ 简 称 PS Ⅰ ） ， 其 颗 粒 较 小 ， 直 径 为 11nm，主要分布在类囊体膜的非折叠部分； 光系统Ⅱ（简称PS Ⅱ ）的颗粒大，直径为 17.5nm，主要分布在类囊体膜的折叠部分。
一、光合作用的概念
光合作用 的能源
可见光中 380----720nm波长光
第一节光合作用的意义和研究历史
一、光合作用的概念
光合作用 的特点
是一个氧化还原反应
1.水被氧化为分子态氧, 2.二氧化碳被还原到糖水平 3.同时发生日光能的吸收,转化和贮藏
第一节光合作用的意义和研究历史
二、光合作用的意义 (1)是制造有机物质的主要途径； (2)大规模地将太阳能转变为贮藏的化学 能，是巨大的能量转换系统； (3)吸收CO2，放出O2，净化空气，是大 气中氧的源泉。
捕
捉
光
核光
能
心系
同
复统
时 将 光 能 转 换
合 物 示 意 图
和 光 系 统
I
II
为
电
能
放氧复合体
2.电子传递体的组成与功能
2.电子传递体的组成与功能
ATP
<
<
两个光系统的协同作用
4.电子传递的类型
1)非环式电子传递：
H2O→PSⅡ→PQ→Cyt.b6/f→PC→PSI→Fd →NADP+ 指水光解放出的电子经PSⅡ、PSI两光系统，最终传
A good summary...
第二节 叶绿体与光合色素
一、叶绿体与光合色素 (一)结构与成分 被膜 外膜
内膜 间质 ：(含可溶性蛋白质，酶类，DNA，RNA
核糖体等) 类囊体 (基粒) 基粒片层
间质片层
Movie
第二节 叶绿体与光合色素
(二)叶绿体色素
1、种类
叶绿素 叶绿素a，兰绿色
叶绿素b，黄绿色
②电子传递有二处是逆电势梯度，这种逆电势 梯度的“上坡”电子传递均由聚光色素复合 体吸收光能后推动，而其余电子传递都是顺 电势梯度进行的。
③水的氧化与PS Ⅱ 电子传递有关，NADP+的 还原与 PSI电子传递有关。
④PQ是双电子双H+传递体，它伴随电子传递， 把H+传递类囊体膜内，造成类囊体内外的 H+电化学势差，推动ATP形成。
第一节光合作用的意义和研究历史
三、光合作用的研究历史： 1 光合作用总反应式确定 2 光反应和暗反应； 3 光合单位 4 两个光系统。
第一节光合作用的意义和研究历史
1 光合作用总反应式确定 （1）细菌光合作用
光 CO2+2H2光S 合细菌 (CH2O)+S+H2O
光 CO+O2+22+HHO2OOCCH2CH2COO光H合细菌 2HOOCCH=CHCOOH
e-
.原初反应—光化学反应示意图
被氧化
光
被氧化
反应中 心 P+
原初电子 受体 A
e-
反应中 心P
e-
原初电子 原初电子
供体D+ 供体D
被还原
原初电子 受体 A-
.光合作用过程 — 水光解反应
电子传递和光合磷酸化
（一）、电子传递： 1.光合链：光合作用的光反应是由光系统Ⅰ
和光系统Ⅱ这两个光系统启动的，两个光 系统由电子传递链连接起来。连接两个光 反应的排列紧密而互相衔接的电子传递物 质称为光合链。
给NADP+的电子传递。
2)环式电子传递：
PSI→Fd→（NADPH →PQ）→Cyt.b6/f→PC→PSI
指PSI产生的电子传给Fd，再到Cyt.b6/f复合体，然
后经PC返回PSI的电子传递。
3)假环式电子传递：
H2O→PSⅡ→PQ→Cyt.b6/f→PC→PSI→Fd →O2 指水光解放出电子经PSⅡ、PSI两光系统，最终传递
供体处吸引电子.
A1 A0
P700
集光复合体
QA
QB
Pheo 核心蛋白复合体
叶绿体基质
2H+
氢离子 浓度低
Cytb6f
e-
类囊体腔
氢离子
2
4
氢离子
浓度高
集光复合体
QA
QB
Pheo 核心蛋白复合体
叶绿体基质
2H+
氢离子 浓度低
Cytb6f
e-
类囊体腔
氢离子
2
4
氢离子
浓度高
光合链的特点
①电子传递链主要由光合膜上的 PSⅡ、 Cytb6/f、PSI三个复合体串联组成。
第一节光合作用的意义和研究历史
三、光合作用的研究历史： (3) 光合单位
光合单位=聚光色素系统+反应中心 叶绿体类囊体上的色素从功能上可分为反应
中心色素和聚光色素。 反应中心色素具有光化学活性，即是光能的
“捕捉器”，又是光能的“转换器”。 聚光色素没有光化学活性，只起收集光能的
作用。聚光色素亦称天线色素。
以C3途径同化 CO2的植物统称 为C3植物。
1、羧化阶段 (Carboxylation)。
RuBP羧化酶（RuBPCase，核酮糖1,5-二磷酸羧化 酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase )催化 。
核酮糖1，5-二磷酸（RuBP）接受CO2，产生3-磷酸甘油酸 (3-PGA) 。 此步反应为负自由能变化，自动进行，无需能量。
第一节光合作用的意义和研究历史
(3) 光合单位
光合反应中心是指在类囊体中进行光合 作原初反应的最基本的色素蛋白结构。光 合反应中心至少包括光能转换色素分子、 原初电子受体和原初电子供体，才能导致 电荷分离，将光能转换为电能，并积累起 来。
高等植物的最终电子供体是水，最终电 子受体为NADP。
第一节光合作用的意义和研究历史
光 叶绿体
(CHO)+O2*+H2O
第一节光Biblioteka Baidu作用的意义和研究历史
三、光合作用的研究历史： （2）光反应和暗反应:
光合作用需要光，但并不是光合作用中任何 过程都需要光。光合作用笼统的可分为两个 反应----光反应和暗反应。光反应是必须在光 下才能进行的、由光引起的光化学反应；暗 反应是在暗处（也可在光下进行）进行的、 由若干酶所催化的化学反应。光反应在类囊 体（光合膜）上进行，暗反应是在叶绿体的 基质中进行。