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是
HO
O
光合作用(Photosynthesis)
<光合作用的過程)
CO2
總反應式:
6CO2+2H2O+光能→C6H606+602+6H2O
CADPHP5
SMARPHS
02
醣類[10]
6 CO2
簡化:CO2+H2O →(CH2O)a+O2+HD
直接產物為三醣
再製成C6H12O6
12H2O 反應物
光反應
碳反應.
C6H12Oc
6H2O
602 生成物
<光反應> (Light reaction)
相對光吸收
光合色素
葉綠素a (Chlorophylla)→光系統的反應中心(部分)
葉綠素b (Chorophyllb) → 輔助色素(Acesory pigments).
(Photosynthetic Pigments)類胡蘿蔔素(Carotenoids).
→胡葡萄素(Carotene)/葉黃素(Lutein)保護葉綠素(消耗光能防止強光)
利用分光光度計(Spectrophotometer)測出
-葉綠素a
- 葉綠素b
-類胡蘿蔔素,
400
500
600
波長(nm)
700
光合色素的吸收光譜(Absorption spectrum)
⇒主要吸收、藍光、紫光、紅光
⇒反射,透射綠光
⇒ 葉子是綠色!!!
(輔助色素 <PS: 葉綠素a,b,胡蘿蔔素
<!
(天綠色草) PSⅡ:葉綠素a,b,葉黃素
- 照光激發態→抓住不穩定的激發態原子的能量
光系統(Photosystem):由光合色素與蛋白質共同組成
捕光複合物(Light-harvesting complexes)→含有各種光合色素,傳遞電子至反應中心
光子
光反應中心複合物
(Reaction-center complex)
-原初電子受體(Primary electron acceptor)
→接收e,傳入電子傳遞鏈(Electron transport chain)
葉綠素a(一對) 3 P680 (吸收高峰:680mm) > PSII
P700(吸收高峰:700nm)→PSI
→反應中心,釋放e-
→類表體膜(光合膜)
激發態
• 葉綠素受激發出螢光
光子(光)
5-基態
葉綠素分子
热
光子
(螢光)
捕光複合物捕捉後傳遞至
「鄰近的光合色素
再傳至反應中心(葉綠素a)
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光反應的機制(類囊體膜(光合膜)上)
PSII+ 細胞色束複合體
ADPD LATEL
ADPP ATP
NADPH M
NADD+還原瞳
ATP
PSI
合成酶
FJ
doo
80
255
P680
Pc
-P700
化學滲透(Chemiosmosis)←
·4H+
H+濃度大
不
線性電子流(Linear electron flow)
電子傳遞」
光合磷酸化作用
(Electron transport chain))
循環電子流(Cyclic electron flow)
* 線性電子流(Linear electron flow):
電子傳遞使H+抽入
* 循環電子流(Cyclic electron flaw
52
Pc (Plastocyanin)
|Fd(Ferredoxin) 鐵氧還素
*光合磷酸化作用(Photo phosphorylation)
「為填補PSⅡ的「細胞色素複合體中
P680+,分解水+電子傳遞產生
產生H+
(ATP合成酶中通道
→ 順著梯度→ H+通過產生能堂
梯度
使H+進入膜中
(合成ATP
->>
CO2
30
| Rubisco
<碳反應>(Carbon reaction) 卡爾文循環(Calvin cycle)
(RuBP羧化酶) (中間物 intermediate)
3CO2 + 3 RuBP Rubisco 3 PGA
3C 5碗+1碗→6碳→3石灰化合物
Step1.d
.碳固定
(Photophsphorylation)
PSⅢ → P9 → 細胞色素複合體→ PC PSI → Fd > NAPP+還原酶 → NADPH
→
H+通過的能量合成ATP > 不足時
PSI → Fd → 細胞色素複合體→PC→RSI(→重複)
電子傳遞的載體:
Pa(Plastoquinone)質體醌
(中間物)
30000-00-0
3-磷酸甘油酸(PGA)
核酮醣-1,5-二磷酸(RuBP) (3-Phosphoglycerate)
(Ribulose -1,5-bisphosphate)
分裂成2個
GATP
3ADPE
卡爾文循環
·6ADP
11,3-二磷酸甘油酸.
3{ATP] 500-00
Step3 五碳醣再生
RuBP
1000
G3P
G3P
¿C
(1.3-Bis phosphoglycerate)
60000
CINADPHI
6NADP+6Pi
甘油醛-3-磷酸(G3P).
(Glyceraldehyde-3-phosphate)
Step 2. 三碳化合物還原成三碳醣
PGA
G3P
KOKUYO LOOSE LEAF
-8375-5

ページ3:

ATP PPPK肉
AMP+PP
-蘋果酸
脫氫酶
葉內細胞
白天
K
PEPC
草墮乙酸(C)
802
PEPCO 1
(蘋果酸(4C)
丙酮酸
(30)
(Calvin
ATP
AMP+PP
PPDK
Rubisco
Calvin
2ATP
<C3,CA,CAM植物>→面對乾是環境的方法
PEPC
|草酸乙酸(AC))
CO2
薮内细胞
Cycle
→2ADP2P;
PEP (EC)
NADH2
蘋果酸(4C)
+ MADT
細 過氧化
胞 酸甜
H2O
++102
CO2 (3C)
C化合物
Calvin
17CO.
Cycle
Calvin
Sugar
Cycle
C:植物
C4 植物
(光呼吸photorespiration)
Cole
Sugar
11
.
CAM 植物
·C3植物:大部分植物(,水稻)→最初產物為三碳化合物(PGA)
⇒ Rubisco可催化CO2和O2,當乾旱時氣孔關閉,[CO2]<[02]
→行呼吸(photorespiration),但效率低,且耗損Calvin Gycle 中的碳
C4植物生長在乾旱環境的植物(5:玉米) 最初產物為四碳化合物(OAA)
⇒ PEPC(磷酸烯醇丙酮酸羧化酶)(Phosphoenolpyruvate carboxylase)
結合PEP(磷酸烯醇丙酮酸)(Phosphoenolpyruvate)和CO2
產生OAA(草醯乙酸)(Oxaloacetate),並還原成蘋果酸(Malate)
⇒ 蘋果酸透過原生質絲進入維管束鞘細胞,蘋果酸脱氢酶(Malate cohydrogenase)
將它分解為CO2和丙酮酸,CO2進入卡爾文循環
⇒ 丙酮酸(Pyruvate)受PPDK(丙酮酸磷酸雙激酶)(Pyruvate, phosphate dikinase)
催化,耗能(ATP>AMP+PP;)變回PEP
比較:乾旱時,C3植物中Rubisco同時要催化CO2和02,效率低
C4植物中PEPC固並產生蘋果酸運送CO2,效率高
·CAM植物:生長在極度乾燥環境(Ex:鳳梨)
⇒在景天科植物發現的景天酸代謝(Crassulacean Acid Metabolism)
⇒反應機制同C4植物,但時機不同
⇒ 夜間氣孔開啟時大量轉換CO2變成蘋果酸存入液胞
白天光反應旺盛時高效運用儲存的蘋果酸產成CO2行碳反應
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