Transcript Document 1355400

第三章
植物的光合作用
本章重点和难点：
•
•
•
•
一、光合电子传递与光合磷酸化；
二、C3、C4途径的异同点；
三、光合产物运输机理；
四、光合作用与农业。
三、碳 同 化
• 二氧化碳同化：
是指在光合作用的过程中将ATP和NADPH中活跃的化学能转
换为贮藏在糖类中稳定化学能的过程。
• 碳同化属暗反应，在叶绿体基质中进行，有多种酶参与。
• 碳同化的途径有3条：
（1）卡尔文循环（C3途径）；
（2）C4途径；
（3）景天科酸代谢
㈠卡尔文循环（C3途径）
• 卡尔文循环
是卡尔文(M.Calvin)等在上世纪50年代提出的CO2同化的循环途径，此途
径CO2固定最初产物是一种三碳化合物，又称C3途径，由于这个循环中
CO2的受体是一种戊糖， 亦称还原戊糖磷酸途径。
卡尔文循环可分为三个阶段：
1、羧化阶段
2、还原阶段
3、更新阶段
RuBP羧化酶
1、羧化阶段
CH2O P
C=O
HCOH
HCOH
CH2O P
RuBP
+
*CO2 + H2O
RuBPC
幻灯片
53
CH2O P
HCOH
COOH
+ HCOH
*COOH
CH2O P
PGA
PGA
2、还 原 阶 段
O=C-O P
COOH
HCOH
+ ATP
CH2O P
PGA激酶
Mg2+
细胞质中合成蔗糖
CHO
HCOH
+
ADP
CH2O P
DPGA
PGA
叶绿体内合成淀粉
HCOH
+ Pi
NADPH·H+
NADP+
CH2O P
PGAld
随着CO2的还原，活跃的化学能就转化为稳定的化学能。
3、更 新 阶 段
是PGAld经过一系列的转变，再形成RuBP的过程。
CHO
HCOH
CH2O P
PGAld
CH2OH
C=O
+ PGAld
CH2O P
CH2OH
C=O
C=O
HOCH
CH2O P
HCOH
DHAP
HCOH
丙糖磷酸异构酶
+H2O
Mg+ HOCH
HCOH
HCOH
CH2O P
果糖二磷 酸 醛 缩 酶 FBP
CH2O P
F6P
FBP 磷 酸 酶
CH2OH
C=O
HOCH
HCOH
HCOH
CH2O P
F6P
CHO
+ HCOH
TPP
Mg+
CH2O P
PGAld
CHO
HCOH
HCOH
CH2OH
C=O
+
CH2O P
E4P
转酮酶
HOCH
HCOH
CH2O P
Xu5P
赤藓糖-4-磷酸
木酮糖-5-磷酸
CH2OH
E4P + C=O
CH2O P
DHAP
CH2O P
CH2OH
C=O
C=O
HOCH
HCOH
HOCH
+H2O
HCOH
HCOH
HCOH
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
SBP
果糖二磷 酸 醛 缩 酶
S7 P
SBP磷酸酶
+ Pi
CH2OH
CH2OH
C=O
HOCH
HCOH
HCOH
CHO
+ HCOH
C=O
TPP
Mg+
CH2O P
HOCH
HCOH
PGAld
CH2O P
HCOH
CH2O P
S7 P
CHO
Xu5P
转酮酶
+
HCOH
HCOH
HCOH
CH2O P
R5P
核酮糖-5-磷酸
差向异构酶
Xu5P
R5P
核糖磷酸异构酶
CHO
CH2O P
C=O
C=O
HCOH
HCOH
CH2O P
Ru5P
ATP
ADP
Ru5P激酶
HCOH
HCOH
CH2O P
RuBP
碳同化的总反应式为:
3CO2+5H2O+9ATP+6NADPH → PGAld+6NADP+9ADP+9Pi
卡
尔
文
循
环
4、卡尔文循环的调节
⑴酶活性调节（光调节）：
光照下，光反应改变叶绿体基质中的pH和[Mg+]，使RuBPC等
一系列酶活性增强；若在暗中，酶活性下降。
⑵转运作用调节：
当 PGAld合成蔗糖时，释放Pi，细胞质中[Pi]增加，有利于
Pi重新进入叶绿体，也利于PGAld运出叶绿体，光合速率加快。
⑶质量作用调节：
PGA还原为PGAld的反应受到质量作用的调节，增加ATP的生
成可促进反应进行。