矿质元素与光合作用.doc
2页1、磷植物光合作用中对光能的吸收、传递和转化、以及水的光分解、电子传递和光合磷酸化等,均在具有一定分子排歹的睫结构中进行,而这种膜系统主要是由懵类和蛋白质所构成的。在叶绿体膜的脂类中, 磷脂的含量约占总脂类的10徭左右,这说明磷直接参与光合膜的形我,是光合膜必不可少的成分之一。同时,它在维持光合睫的正常功能上起着重要作用。例如, 用磷脂酶处理离体叶绿体使叶绿体膜上的磷脂水解, 结果这种叶绿体的光合磷酸化活性便会迅速下降。叶绿体中的NADP (辅酶II)台有磷,而NADP 在光合电子传递过程可被还原成NADPH,这种产物在光合碳同化中再被甩于还原二氧化碳;同时, 在二氧化碳同化中,各种糖的相互转化都是以台磷酸基团的磷酸酯的形式进行的。可见磷是光合作用碳同化不可缺少的矿质元素。磷还是叶绿体中校酸的重要组成成分, 困此它在叶绿体所表现的遗传自主性方面有着重要作用。此外, 磷还直接参与光台作用的生化反应, 如光反应中形成ATP(三磷酸腺苷)时就有磷的参与。磷与植物的碳水化合物、脂肪和蛋白质等的代谢过程都有密切关系,如果植物缺磷,除了直接影响植物的光合作用外,与磷有关的代谢过程的失调,也会反过来影响
2、光合作用 镁 是绿色植物吸收、传递和转换光能的最重要色素 叶绿素的组成成分。植物在系统发育过程中, 光合膜本身也经历着复杂的橱化过程, 即光台膜由原核生物(如蓝绿藻)的不垛叠, 无基粒和基质之分, 发展到真校生物(如褐藻、绿藻和高等植物)出现膜垛叠,叶绿体审可清楚地辨认出基粒和基质。可见光合膜的垛叠和基粒的出现是光合器进化的一个极其重要的标记, 它有利于提高植物光合作用的转能效率。因为光台膜的垛叠有利于光能的迅速传递, 同时可为与光合作用有关的酶提供排列的支架,使酶更容易接近底物分子,从而加速光合作用各个分过程的反应进程,使光合作用速率提高。实验证明, 镁离子(或其他金属阳离子)有助于光台膜的垛叠, 是诱导类囊体墚叠成基粒的重要因子。由于镁离子(Mg )的存在,光合膜的紧密垛叠还可以防止质子外渗, 从而增大稳态的光诱导膜内外的质子梯度,有利于磷酸化形成更多的ATP。同时它还能促使台马 的光系统1反应中心色素蛋白复合体(CPI 和CPIa)以及不同形式的捕光叶绿素ab_ 蛋白复合体(LHCP 、LHCP:、LHCP )的聚合, 这些作用均有利于提高光台膜对光能的吸收、传递和转化的效率。值
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