光合作用电子传递链(光合作用电子传递链图解)

光合作用电子传递链图解

光合碳循环中的十几个步骤可分为3个循环：

①羧化作用：由RuBP羧化酶催化，将CO2加到RuBP的C－2上，形成中间产物2-羧基-3-酮基核糖醇-1，5-二磷酸，然后水解为两个分子的3－PGA；

②还原作用：两个3－PGA经 PGA激酶作用，消耗两个 ATP，形成两个1，3－DPGA，再经GAP脱氢酶催化，消耗两个NADPH，还原为两个GAP；

③CO2受体RuBP的再生；每 3个RuBP与3个CO2形成6个GAP，5个GAP经过一系列的异构化、缩合与重组，消耗3个ATP，再合成3个RuBP，净生产一个GAP。

GAP是合成各种有机物质的碳架，可在叶绿体中合成淀粉等物质，又可透过叶绿体被膜上的起跨膜传递作用的蛋白称为P1-运转器输出叶绿体外，合成蔗糖等物质。特有的酶氧化戊糖磷酸途径酶系统的发现促进了光合碳循环各步骤酶系统的分离。其中核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶、核酮糖-5-磷酸激酶、景天糖-1，7-二磷酸酯酶是此循环 特有的酶。循环中的RuBP羧化酶、GAP脱氢酶、FBP酯酶、SBP酯酶、Ru5P激酶是调节酶。除一般的代谢调节外，光也起重要的调节作用。光合电子传递产生的还原剂使GAP脱氢酶、FBP酯酶、SBP酯酶、Ru5P激酶活化。叶绿体照光时类囊体膜吸收间质中的H引起间质pH值的上升，从pH7.1升至pH8.1；同时类囊体的Mg外流，增加了间质中Mg的浓度，为RuBP羧化酶、FBP酯酶、SBP酯酶、Ru5P激酶催化的反应创造了最适的环境条件。

酶的催化

光合作用电子传递链工作原理

叶绿体内有叶绿素、类胡萝卜素等色素，当光子打到叶绿体里的色素分子时，电子会在分子之间移转，直到反应中心为止。

反应中心有两种，光系统一吸收光谱于700nm达到高峰，系统二则是680nm为高峰。反应中心是由叶绿素及特定蛋白质所组成，蛋白质的种类决定了反应中心吸收之波长。

反应中心吸收了特定波长的光线后，叶绿素a激发出了一个电子，而旁边的酵素使水裂解成氢离子和氧原子，多余的电子去补叶绿素a分子上的缺。

然后叶绿素生产ATP与NADPH分子，过程称之为电子传递链。

植物通过气孔将CO₂由外界吸入细胞内，通过自由扩散进入叶绿体。叶绿体中含有C5。起到将CO₂固定成为C3的作用。C3再与NADPH及ATP提供的能量反应，生成糖类（CH₂O）并还原出C5。被还原出的C5继续参与暗反应。 有机物就产生了。

光合作用的电子传递链

类囊体分布在叶绿体基质和蓝藻细胞中，是单层膜围成的扁平小囊，也称为囊状结构薄膜。沿叶绿体的长轴平行排列。类囊体膜上含有光合色素和电子传递链组分，“光能向活跃的化学能的转化（光反应）”在此上进行，因此类囊体膜亦称光合膜。

光合电子传递链的途径

植物叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色体在光下催化腺二磷（ADP）与磷酸（Pi）形成腺三磷（ATP）的反应。有两种类型：循环式光合磷酸化和非循环式光合磷酸化。前者是在光反应的循环式电子传递过程中同时发生磷酸化，产生ATP。后者是在光反应的非循环式电子传递过程中同时发生磷酸化，产生ATP。在非循环式电子传递途径中，电子最终来自于水，最后传到氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）。因此，在形成ATP的同时，还释放了氧并形成还原型辅酶Ⅱ （NADPH）。

在光合作用的光反应中,除了将一部分光能转移到NADPH中暂时储存外,还要利用另外一部分光能合成ATP,将光合作用与ADP的磷酸化偶联起来,这一过程称为光合磷酸化。它同线粒体的氧化磷酸化的主要区别是∶氧化磷酸化是由高能化合物分子氧化驱动的，而光合磷酸化是由光子驱动的。

光合磷酸化的机理同线粒体进行的氧化磷酸化相似,同样可用化学渗透学说来说明。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。类囊体膜进行的光合电子传递与光合磷酸化需要四个跨膜复合物参加∶光系统Ⅱ、细胞色素b6/f复合物、光系统Ⅰ和ATP合酶。有三个可动的分子(质子)∶质体醌、质体蓝素和H+质子将这四个复合物在功能上连成一体:即完成电子传递、建立质子梯度、合成ATP 和NADPH。

光合作用中的电子传递链

类囊体 是单层膜围 的扁平小囊，沿叶绿体的长轴平行排列。膜上含有光合色素和电子传递链组分，又称光合膜。许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒，组成基粒的类囊体，叫做基粒类囊体，构成内膜系统的基粒片层。

基粒直径约0.25~0.8μm，由10~100个类囊体组成。每个叶绿体中约有40~60个基粒。贯穿在两个或两个以上基粒之间的没有发生垛叠的类囊体称为基质类囊体，它们形成了内膜系统的基质片层。 光能向化学 的转化是在类囊体上进行的，因此类囊体膜亦称光合膜，类囊体膜的内在蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌（PQ）、质体蓝素（PC）、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统、光系统复合物等。

光合电子传递链位于什么膜上

光合电子传递链最初的电子供体是PC，它和Cyt.f;Cyt.b6以及铁硫蛋白（Fe-SR）都位于叶绿体类囊体膜的内侧。

原初电子受体（A0,A1）是单体的叶绿素a，次级电子受体X可能也是结合态的铁硫蛋白（Fe-SA,Fe-SB），Fd则位于类囊体膜的外侧，它与膜结合较松弛，因而易于分离。P产生一个强还原势，使Fd还原，然后把电子传递给Fd-NADP还原酶(FNR）和NAD+。连接两个光系统之间的一个重要电子载体是PQ，它可以跨类囊体膜作往返移动。在它氧化态时，它靠近膜的外侧接受来自Q的电子和类囊体膜外的质子。

光合电子传递链与呼吸电子传递链

光合作用三个阶段所用酶是不一样的。

光合作用的概念：光合作用(Photosynthesis)，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物，将光能转化成化学能储存在有机物中，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。

第一阶段：在类囊体薄膜上，水光解成为还原氢和氧气，ADP与Pi吸收能量结合生成ATP。

第二阶段：在叶绿体基质中，C₅结合CO₂生成两分子C₃。

第三阶段：在叶绿体基质中，ATP水解为ADP与Pi释放能量，C₃吸收能量并结合第一阶段中水生成的还原氢，生成糖类和C₅。

光反应阶段的特征是在光驱动下水分子氧化释放的电子通过类似于线粒体呼吸电子传递链那样的电子传递系统传递给NADP+，使它还原为NADPH。电子传递的另一结果是基质中质子被泵送到类囊体腔中，形成的跨膜质子梯度驱动ADP磷酸化生成ATP。

暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和NADPH的提供。

扩展资料：

光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。

光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。

当特殊叶绿素a对（P）被光激发后成为激发态P*，放出电子给原初电子受体（A）。叶绿素a被氧化成带正电荷（P+）的氧化态，而受体被还原成带负电荷的还原态（A-）。氧化态的叶绿素（P+）在失去电子后又可从次级电子供体（D）得到电子而恢复电子的还原态。

这样不断地氧化还原，原初电子受体将高能电子释放进入电子传递链，直至最终电子受体NADP+。同样，氧化态的电子供体（D+）也要想前面的供体夺取电子，一次直到最终的电子供体水。

光合作用电子传递链图解析

矿质元素浓度对光合作用影响：

1、镁影响叶绿素的合成；锰直接参与 氧的释放过程；是光合作用电子 传递链的成员之一—— 质蓝素的组成成分；磷通过对膜的影响也会影响光合作用

2、矿质元素浓度过高，细胞会失水，细胞形态不能维持，光合作用也就不能正常进行。

光合作用作为生物圈最重要的能量转化过程,为生物圈的存在,运转和发展提供了源源不断的能量保障.光合作用除受光照强度,水分,温度,CO2浓度等外界因素的相互作用影响外,还受营养矿物质的影响.因此,深入研究营养矿物质对光合作用影响,

光合作用光反应电子传递

绿色植物中，光合电子传递由两个光反应系统相互配合来完成。一个是吸收远红光的特殊叶绿素a分子，最大吸收峰在700纳米处，称为P700。由P700和其他 辅助复合物组成的光反应系统，称光系统I（PSI）。另一个是吸收红光的特殊叶绿素a分子，其吸收峰在680纳米处，称为P680。由P680和其他辅助复合物组成的光反应系统，称光系统Ⅱ（PSⅡ）。两个光系统之间由细胞色素b6-f和铁硫蛋白组成的复合物连接。

光合电子传递链的过程图

1)电子传递链主要由光合膜上的PSⅡ、Cyt b6/f、PSⅠ三个复合体串联组成。

(2)电子传递有二处是逆电势梯度，即P680至P680*，P700至P700*，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PSⅡ电子传递有关，NADP的还原与PSⅠ电子传递有关。电子最终供体为水，水氧化时，向PSⅡ传交4个电子，使2H2O产生1个O2和4个H+。电子的最终受体为NADP+。

(4)PQ是双电子双H+传递体，它伴随电子传递，把H+从类囊体膜外带至膜内，连同水分解产生的H+一起建立类囊体内外的H+电化学势差，并以此而推动ATP生成。