細胞的能量轉(zhuǎn)換：線粒體和葉綠體1

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1、第二節(jié)葉綠體與光合作用Sectiontwochloroplastandphotosynthesis一切生命活動所需的能量來源于太陽能。綠色植物是主要的能量轉(zhuǎn)換者。葉綠體是植物細胞特有的能量轉(zhuǎn)換細胞器，它利用光能同化二氧化碳和水，合成糖，并產(chǎn)生氧氣。一、葉綠體與質(zhì)體葉綠體是質(zhì)體的一種，質(zhì)體還包括：白色體、有色體、蛋白質(zhì)體、油質(zhì)體、淀粉質(zhì)體，均由前質(zhì)體分化發(fā)育而來。葉綠體是唯一含類囊體膜結(jié)構的質(zhì)體。二、葉綠體的形態(tài)與數(shù)量1.形態(tài)：高等植物：呈雙凸透鏡形。藻：網(wǎng)狀、帶狀和星形等，可達100um2.數(shù)量：因種、細胞類型、生態(tài)、生理狀態(tài)不同。高

2、等植物葉肉細胞含50～200個，占細胞質(zhì)的40%。3.分布：均勻分布在胞質(zhì)中，或聚集在核周圍或沿壁分布，光照影響分布。葉綠體的結(jié)構小麥葉細胞：(A)中央液泡周圍的細胞質(zhì)僅極薄的一層,含葉綠體;(B)葉綠體中有淀粉粒和脂滴.(C)基粒由類囊體膜堆垛而成.三、葉綠體的結(jié)構由外被(envelope)、類囊體(thylakoid)和基質(zhì)(stroma)組成。含3種不同的膜：外膜、內(nèi)膜、類囊體膜，及3種腔：膜間隙、基質(zhì)和類囊體腔。線粒體和葉綠體的比較1、外被（envelope）由雙層膜組成，都是連續(xù)的單位膜，膜間隙10-20nm。外膜有孔蛋白，

3、孔徑較大，允許10-13kd的分子通過，通透性較大。內(nèi)膜通透性低，僅O2、CO2和水能自由通過。2、類囊體（thylakoid）（1）形態(tài)結(jié)構:單層膜圍成的扁平囊，沿葉綠體長軸平行排列。含光合色素和電子傳遞鏈。基粒(grana)：多個類囊體堆疊?；|(zhì)類囊體：基粒間的類囊體。經(jīng)基質(zhì)片層相聯(lián)，全部類囊體形成一個相互貫通的封閉系統(tǒng)。（2）類囊體膜的化學組成蛋白質(zhì)與脂比值達60:40。脂中脂肪酸多為不飽和亞麻酸，約87%，流動性高。膜蛋白主要有細胞色素b6/f復合體、質(zhì)體醌(PQ)、質(zhì)體藍素(PC)、鐵氧化還原蛋白、黃素蛋白、光系統(tǒng)Ⅰ、光系統(tǒng)

4、Ⅱ復合物等。3、葉綠體基質(zhì)的組成碳固定的酶類：核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPase)，占基質(zhì)可溶性蛋白總量的60%。葉綠體DNA、蛋白質(zhì)合成體系：ctDNA、RNA、核糖體等。顆粒:主要是淀粉粒，儲存光合產(chǎn)物。四、葉綠體主要功能:光合作用光合作用分為光反應和暗反應。光反應需光，進行水的光解和光合磷酸化。暗反應不需光，進行CO2固定。(一)光反應（lightreaction）通過葉綠素等光合色素吸收光能，將光能轉(zhuǎn)變成化學能，形成ATP和NADPH的過程?？煞譃?個主要步驟:光能吸收、電子傳遞、光合磷酸化。1、光吸收指葉綠素分子被

5、光激發(fā)至引起第一個光化學反應的過程，包括光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換。主要作用是固定光子。光能被聚光色素吸收后，傳遞至作用中心。在作用中心發(fā)生最初的光化學反應，使電荷分離將光能轉(zhuǎn)變成化學能（1）光合色素葉綠素(chlorophll)：一類含脂的色素，位于類囊體膜中。由2部分組成：核心部位是一個卟啉環(huán),功能是光吸收；另一部分是一個長的脂肪烴側(cè)鏈，稱葉綠醇，插入類囊體膜。類胡蘿卜素，幫助葉綠素提高吸光效率。在紅藻和藍細菌中還有藻膽素。葉綠素分子結(jié)構植物有幾種類型的葉綠素，差別在于烴側(cè)鏈的不同。主要有葉綠素a和葉綠素b，葉綠素a存在于真核生物和藍細

6、菌中，葉綠素b存在于高等植物和綠藻中。不同類型的葉綠素對光的吸收也不同。葉綠素a吸收的波長在420-460nm，而葉綠素b吸收的波長在460-645nm(2)捕光復合物：由約200個葉綠素分子和一些與蛋白質(zhì)相連的類胡蘿卜素組成。色素分子也稱天線色素，捕獲光能，并將光能以誘導共振方式傳到反應中心色素。葉綠體中全部葉綠素b和大部分葉綠素a、類胡蘿卜素和葉黃素都是天線色素。捕光復合體(3)反應中心：由1個中心色素分子Chl、1個原初電子供體和1個原初電子受體組成。反應中心色素的最大特點：吸收光能被激發(fā)后，產(chǎn)生電荷分離和能量轉(zhuǎn)換光系統(tǒng)中的捕光

7、復合體及反應中心2、電子傳遞光合電子傳遞鏈是由一系列電子載體構成，同呼吸鏈電子載體相似，但有不同：(1)線粒體的電子載體位于內(nèi)膜，光合作用的電子載體位于類囊體膜；(2)線粒體將NADH和FADH2的電子傳給氧，光合作用是將來自水的電子傳給NADP；(3)線粒體電子傳遞是一個放能過程，合成ATP；光合作用電子傳遞是一個吸熱過程。（1）電子載體和電子傳遞復合物同呼吸鏈一樣，光合作用的電子載體也是細胞色素(cytb6,cytf)、鐵氧還蛋白(fd)、質(zhì)體藍素(PC)和醌(PQ)同線粒體一樣，光合作用中的電子載體也組成復合體光合電子傳遞鏈中有

8、3種復合體，其中兩個是光系統(tǒng)（PSⅡ和PSⅠ）的組成部分，另一種是細胞色素b6/f復合物。A．光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）中心色素吸收峰為680nm，又稱P680。>12條多肽鏈。含一個捕光復合體(LHCⅡ)、一個反應中心和一個含