简述光合作用光反应的机理.doc

简述光合作用光反应的机理光合作用的光反应是在植物叶绿体中，通过光反应中心的光化学反应、电子传递及光合磷酸化，将光能转化为储藏在ATP和NADPH中活跃的化学能，并释放氧气的过程我想将光反应机理分成光能的捕获与传递、光化学反应与电子传递、光合磷酸化三部分简述一、光能的捕获植物叶绿体的类囊体膜上分布有大量光合色素，高等植物的类胡萝卜素，叶绿素b,大部分的叶绿素a只有捕获光能的作用，没有进行光反应的能力，称为天线色素它们与蛋白质结合形成复合体，由于这些分子的电子排布不同，使它们可以吸收不同波长的光能吸收的光能波长越短，获得的能量越大天线色素吸收了光能，可以通过共振转移的方式，传递给与它相近的色素分子，但是由于传递过程中有能量损失，所以它们的传递时有方向性的，即只能传递给吸收光谱比它长的色素分子这样所以类囊体膜上光能的传递顺序为胡萝卜素一叶黄素一叶绿素b—叶绿素a,并最终传递给光反应中心的P680和P700二、光化学反应与电子传递光能传递到光合反应中心后，就会激活光反应中心的叶绿素a发生光化学反应放氧光合生物具有两个光合中心，PS和PSII它们都是色素蛋白复合物光能经过天线色素传递给PSi复合体的P680,P680失去电子形成生物体内最强的氧化剂，失去电子的P680+从复合体D1蛋白上的酪氨酸残基上夺取电子，而后者又从放氧复合物OEC上夺取电子。

失去电子的OEC夺取水的电子，产生氧气和质子P680失去的电子被去镁叶绿素Pheo获得，Pheo通过QA将电子传递给QB,QB获得两个电子，又从周围介质获得两个质子后形成PQH2,与膜脂中的PQ进行交换，脱离PSIPQH2可以在类囊体膜中自由移动，将电子传递给Cytb6f复合体，并将质子释放到类囊体膜内由于Cytb6f复合体内Q循环的作用，使一分子PQH2在转移2个电子的同时，可以从膜外向膜内转移4个质子Cytb6f复合体将获得的电子传递给质蓝素PCPC可在类囊体膜内侧移动，将电子传递给PSPS复合物的P700接受天线色素传递来的光能后，形成很强的还原剂它将电子传递给复合物中另一个叶绿素a分子（称为A0），失去电子的P700从PC处重新获得电子A0得到电子后极不稳定，将电子传递给A1（两个叶醌），A1将电子通过Fx、FA/FB三个含4Fe4S中心的蛋白，传递给铁氧还蛋白Fd,并最终由还原态Fd在铁氧还蛋白-NADP+还原酶的作用下，还原NADP+为NADPH从而完成电子传递过程三、光合磷酸化通过光化学反应和电子传递，已经将光能储存在NADPH中，并放出了氧气而光反应的另一产物ATP则需要通过光合磷酸化来产生。

通过水的光解，PQH2的传递以及Q循环作用，已经在类囊体膜的两侧形成了质子浓度梯度，从而产生了质子动力在类囊体膜上分布有ATP合成酶，它有F0和F1两部分组成根据ATP在质子动力的推动下，F1中的丫亚基发生转动，B亚基发生构象改变，促使ATP形成B)StromaLumen。