糖的生物合成.

3-磷酸甘油醛
再生阶段
DHAP异构酶
1.CO2的固定
CH2O P C=0
HCOH+*CO2+H2O
HCOH CH2O P RuBP
CH2O P Mg2+
HCOH +
①
*COOH
PGA
COOH
HCOH
CH2O P PGA
2.CO2的还原
COOH
ADP C=0 NADPH+H NADP+ CHO
ATP
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。
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: RuBP 羧化酶: Rubisco 初产物: PGA (三碳化合物) C3途径的三个阶段: A、羧化阶段 3RuBP + 3CO2 B、还原阶段
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。
光
光光
e H2O
D PA
反应中心
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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）
E 0’(伏特)
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
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
C=0 +Pi
COOH
14COOH
PEP
OAA
②C4-二羧酸的转化和转移 ③ PEP的再生
2. C4途径的类型
类型 NADP苹果酸酶类型 NAD苹果酸酶类型 PEP羧化酶类型
-1.2
-0.8
-0.4 0
0.4
0.8
H2O
Mn
1.2
1 2
O2
+2H
+
P680* Pheo
QA Q B PQ
Z
PSⅡ
P680
hv
cyt bH cyt bL
FeS cyt f
P700*
A0 A1 FX
FA/FB Fdx
PC P700 PSⅠ
hv
电子与质子传递链（Z scheme）
NADP +
9.1.2.4 光合磷酸化
第九章 糖的生物合成
9.1 光合作用 9.2 糖异生作用 9.3 双糖和多糖的生物合成 9.4 糖代谢的调节
9.1 光合作用
9.1.1 光合作用概述
一、概念
光能
氧化
CO2+ 2H2O*
叶绿体
还原
(CH2O) + H2O + O2*↑
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
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
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 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
P* . A
P+ . A-
基态反应中心 激发态反应中心 电荷分离的反应中心
6PGA + 6H+
6PGA + 6ATP + 6NDAPH 6GAP+6ADP+6NADP+ +6Pi
C、再生阶段 5GAP + 3ATP
3RuBP + 3ADP + 2Pi
C3循环
R5P磷酸 异构酶
转酮酶
核酮糖-5-P 差向异构酶
SBP磷酸酶
SBP醛 缩酶
转酮酶
Ru5P激酶 羧化阶段
还原阶段
还原阶段 FBP磷酸酶 二磷酸醛缩酶
0P
Pi
HCOH
HCOH
HCOH
②
③
CH2O P
CH2O P
CH2O P
PGA
DPGA
G3P
3.RuBP的再生
4.C3途径的计量关系
羧化阶段
3CO2 + 3RuBP+3H2O
6PGA
3ADP+3Pi
3ATP
6PGA
6NADPH
5G3P+G3P+6NADP ++6ADP+6Pi
还原阶段
6ATP
总反应式
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。
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
胡萝卜素： 橙黄色 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
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
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
1.光合色素
1) 类别 1、叶绿素
叶绿素a： 蓝绿色 叶绿素b： 黄绿色
光合色素
2 、类胡萝卜素
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
CC44
C4
酸酸
酸
草酰乙酸 （OAA）
PEP
C4途径
C3
C3
酸
酸
C3途径
蔗糖 淀粉
1.C4途径的生化历程 ①CO2的固定
COOH
CH2
PEPCase CH2
C-0 P +14CO2+H2O