光合磷酸化教学课件.ppt
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非循环式光合磷酸化(Noncyclis photophosphorylation)
2H2O在反应前表示参与水的光解，在反应后表示ADP与Pi结合时脱下的。
环式光合磷酸化 与环式电子传递偶联产 生ATP的反应。 环式光合磷酸化是非光合放氧生物光 能转换的唯一形式，主要在基质片层内 进行。它在光合演化上较为原始，在高 等植物中可能起着补充ATP不足的作用。
* Adapted from Nelson.pmf=the proton motive force
ATP合成酶
The most widely accepted mechanism of ATP synthesis is the socall binding change mechanism proposed originally by Paul Boyer ( a co-recipient of 1997 Nobel Prize in chemistry)
主要作用是消除跨膜H+电化学势差 ,增加膜对H+的透性 或解除偶联因子渗漏质子的能力。常见有：DNP，CCCP （羰基氰- 3-氯苯腙），短杆菌肽，尼日利亚菌素H4+.
能量传递抑制剂： 直接作用于ATPase, 抑制磷酸化，如二环已基碳
亚单位可能有将质子流和ATP形成偶联起来的作用，σ 亚接单起位来可的能作起用着。将δ亚偶单联位因有子A(TCPF酶1)和抑膜制上剂的的部作分用(，CF将0)连它 除去后，偶联因子可表现出分解ATP的作用
CF0现知由三种亚单位组成，其中一种是蛋白脂。一般 认为CF0是起质子通道的作用
Table 3–2 The subunits of the ATP-synthetase enzyme
偶联因子(coupling factor)
从叶绿体上取下催化合成ATP的蛋白复合体——偶联因 子，并能把它们重新组合起来,它和呼吸作用中的催化 氧化磷酸化的偶联因子很相象
一部分部突分出在在膜膜上表(叶面绿(叶体绿的体称的C称F0C，F线1，粒线体粒的体称的F称0)F1，) 。一 C亚F单1和位F可1都能是起由调α节、β功、能γ、，δβ、亚ε单五位种可亚能单起位催组化成功，其能中，αγ
ADP+Pi
光 光合膜 ATP+H2O
循环式光合磷酸化(cyclic photophosphorylation)
假环式光合磷酸化(pseudocyclic photophosphorylation) 与假环式电子传递偶联 产生ATP的反应。此种光合磷酸化既放氧又吸 氧，还原的电子受体最后又被氧所氧化。 非环式光合磷酸化与假环式光合磷酸化均被 DCMU(二氯苯基二甲基脲，dichlorophenyl dimethylures,商品名为敌草隆，diuron)所抑制， 而环式光合磷酸化则不被DCMU抑制。
光合磷酸化抑制剂
电子传递抑制剂:
羟胺NH2OH, 切断水到PSII电子流 敌草除DCMU, PSII的QA→QB KCN 和 Hg抑制PC氧化， DBMIB, cytb6f复合物抑制剂 Paraquat, PSI 抑制剂
敌草除DCMU
光合磷酸化抑制剂
解偶联剂： 使电子传递过程不再偶联磷酸化，这类抑制剂的
Designation
Molecular weight
α
59 700
β
55 700
γ
36 800
δ
19 400
ε
14 100
Possible stoichiometry
2 2 1 1 2
Suggested function
High affinity nucleotidebinding site,regulation Low affinity nucleotidebinding site;active site Energy transduction from pmf to ATP Attachment of CF1 to the membrane Inhibits ATP-hydrolase activity
在 还 原 辅 酶 Ⅱ(NADPH) 和 腺 三 磷 (ATP) 上 ， 此 二者即所谓的同化力，可以用于二氧化碳的同 化作用。
电子传递和光合磷酸化既是把能量转变和有机 物质合成这两大过程连系起来的桥梁，又是使 速度为皮秒(ps)级，纳秒(ns)级的原初反应和 毫秒级的一般生化反应接配起来的纽带，在整 个光合作用中起承先启后的作用。
非环式光合磷酸化 与非环式电子传递偶 联产生ATP的反应。在进行非环式光合磷 酸化的反应中，体系除生成ATP外，同时 还有NADPH的产生和氧的释放。非环式光 合磷酸化仅为含有基粒片层的放氧生物
所特有，它在光合磷酸化中占主要地位。
光 2ADP+2Pi+2NADP++2H2O 光合膜2ATP+2NADPH+2H++2H2O+O2
光合磷酸化
二、光合磷酸化 3.ATP合成酶
电子传递抑制剂 4.光合磷酸化抑制剂 解偶联剂
ATP酶抑制剂 5.光合磷酸化和氧化磷酸化比较
ATP synthesis in chloroplasts
ATP酶
ATP酶又叫ATP合成酶、偶联因子(coupling factor)。叶绿体的ATP酶与线粒体膜上的ATP酶 结构相似，是一种球茎结构，由两个蛋白复合 体构成:一个是突出于膜表面的亲水性的“CF1” 复合体，另一个是埋置于膜内的疏水性的 “ 合 C组FC在 成0则FC，0需”F复分0上要合子。去体量C污。为F剂1酶很5才5的容0能k催易D除左化被去右部E。D，位TAA催在T溶P化C酶液F的1由除上反9去，种应，C亚为F而1基磷结 酸键的形成，即把ADP和Pi合成ATP
植物的光合作用
光合磷酸化
二、光合磷酸化
环式光合磷酸化
1.类型 非环式光合磷酸化
2)中发生的由ADP 与Pi合成ATP的反应称为光合磷酸化 (photosynthetic phosphorylation，
photophosphorylation)
电子传递和光合磷酸化把原初反应中光能转变 成的电能进一步转换为较稳定的化学能，携带
2H2O在反应前表示参与水的光解，在反应后表示ADP与Pi结合时脱下的。
环式光合磷酸化 与环式电子传递偶联产 生ATP的反应。 环式光合磷酸化是非光合放氧生物光 能转换的唯一形式，主要在基质片层内 进行。它在光合演化上较为原始，在高 等植物中可能起着补充ATP不足的作用。
* Adapted from Nelson.pmf=the proton motive force
ATP合成酶
The most widely accepted mechanism of ATP synthesis is the socall binding change mechanism proposed originally by Paul Boyer ( a co-recipient of 1997 Nobel Prize in chemistry)
主要作用是消除跨膜H+电化学势差 ,增加膜对H+的透性 或解除偶联因子渗漏质子的能力。常见有：DNP，CCCP （羰基氰- 3-氯苯腙），短杆菌肽，尼日利亚菌素H4+.
能量传递抑制剂： 直接作用于ATPase, 抑制磷酸化，如二环已基碳
亚单位可能有将质子流和ATP形成偶联起来的作用，σ 亚接单起位来可的能作起用着。将δ亚偶单联位因有子A(TCPF酶1)和抑膜制上剂的的部作分用(，CF将0)连它 除去后，偶联因子可表现出分解ATP的作用
CF0现知由三种亚单位组成，其中一种是蛋白脂。一般 认为CF0是起质子通道的作用
Table 3–2 The subunits of the ATP-synthetase enzyme
偶联因子(coupling factor)
从叶绿体上取下催化合成ATP的蛋白复合体——偶联因 子，并能把它们重新组合起来,它和呼吸作用中的催化 氧化磷酸化的偶联因子很相象
一部分部突分出在在膜膜上表(叶面绿(叶体绿的体称的C称F0C，F线1，粒线体粒的体称的F称0)F1，) 。一 C亚F单1和位F可1都能是起由调α节、β功、能γ、，δβ、亚ε单五位种可亚能单起位催组化成功，其能中，αγ
ADP+Pi
光 光合膜 ATP+H2O
循环式光合磷酸化(cyclic photophosphorylation)
假环式光合磷酸化(pseudocyclic photophosphorylation) 与假环式电子传递偶联 产生ATP的反应。此种光合磷酸化既放氧又吸 氧，还原的电子受体最后又被氧所氧化。 非环式光合磷酸化与假环式光合磷酸化均被 DCMU(二氯苯基二甲基脲，dichlorophenyl dimethylures,商品名为敌草隆，diuron)所抑制， 而环式光合磷酸化则不被DCMU抑制。
光合磷酸化抑制剂
电子传递抑制剂:
羟胺NH2OH, 切断水到PSII电子流 敌草除DCMU, PSII的QA→QB KCN 和 Hg抑制PC氧化， DBMIB, cytb6f复合物抑制剂 Paraquat, PSI 抑制剂
敌草除DCMU
光合磷酸化抑制剂
解偶联剂： 使电子传递过程不再偶联磷酸化，这类抑制剂的
Designation
Molecular weight
α
59 700
β
55 700
γ
36 800
δ
19 400
ε
14 100
Possible stoichiometry
2 2 1 1 2
Suggested function
High affinity nucleotidebinding site,regulation Low affinity nucleotidebinding site;active site Energy transduction from pmf to ATP Attachment of CF1 to the membrane Inhibits ATP-hydrolase activity
在 还 原 辅 酶 Ⅱ(NADPH) 和 腺 三 磷 (ATP) 上 ， 此 二者即所谓的同化力，可以用于二氧化碳的同 化作用。
电子传递和光合磷酸化既是把能量转变和有机 物质合成这两大过程连系起来的桥梁，又是使 速度为皮秒(ps)级，纳秒(ns)级的原初反应和 毫秒级的一般生化反应接配起来的纽带，在整 个光合作用中起承先启后的作用。
非环式光合磷酸化 与非环式电子传递偶 联产生ATP的反应。在进行非环式光合磷 酸化的反应中，体系除生成ATP外，同时 还有NADPH的产生和氧的释放。非环式光 合磷酸化仅为含有基粒片层的放氧生物
所特有，它在光合磷酸化中占主要地位。
光 2ADP+2Pi+2NADP++2H2O 光合膜2ATP+2NADPH+2H++2H2O+O2
光合磷酸化
二、光合磷酸化 3.ATP合成酶
电子传递抑制剂 4.光合磷酸化抑制剂 解偶联剂
ATP酶抑制剂 5.光合磷酸化和氧化磷酸化比较
ATP synthesis in chloroplasts
ATP酶
ATP酶又叫ATP合成酶、偶联因子(coupling factor)。叶绿体的ATP酶与线粒体膜上的ATP酶 结构相似，是一种球茎结构，由两个蛋白复合 体构成:一个是突出于膜表面的亲水性的“CF1” 复合体，另一个是埋置于膜内的疏水性的 “ 合 C组FC在 成0则FC，0需”F复分0上要合子。去体量C污。为F剂1酶很5才5的容0能k催易D除左化被去右部E。D，位TAA催在T溶P化C酶液F的1由除上反9去，种应，C亚为F而1基磷结 酸键的形成，即把ADP和Pi合成ATP
植物的光合作用
光合磷酸化
二、光合磷酸化
环式光合磷酸化
1.类型 非环式光合磷酸化
2)中发生的由ADP 与Pi合成ATP的反应称为光合磷酸化 (photosynthetic phosphorylation，
photophosphorylation)
电子传递和光合磷酸化把原初反应中光能转变 成的电能进一步转换为较稳定的化学能，携带