《生物化学biochemistry》双语课件ppt 13 光合作用

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1、Chapter13Photosynthesis3.碳同化1.Introduction2.Photophosphorylation光合作用(photosynthesis):绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。太阳能------可贮存的化学能energyfromlightisharvestedtoprovidecarbohydratesforenergyproduction无机物------有机物carbonreentersthebiosphere(fromCO2)水----------氧气themajorsourceofoxygen.光合作用是生物界获得能

2、量、食物以及氧气的根本途径，“地球上最重要的化学反应”1.IntroductionPhotosyntheticcatastrophe-Ifphotosynthesisweretocease,allhigherformsoflifewouldbeextinctinabout25years.ThelightreactionsofphotosynthesisgenerateenergyrichNADPHandATPattheexpenseofsolarenergy.Lightreactionsofphotosynthesis----directlydependentontheabsorp

3、tionoflighttheresultingphotochemistrytakeselectronsfromH2Oanddrivesthemthroughaseriesofmembrane-boundcarriers,producingNADPHandATP.Carbon-assimilation----reactionsofphotosynthesisreduceCO2withelectronsfromNADPHandenergyfromATP.Solarenergyastheultimatesourceofallbiologicalenergy.细菌光合作用photosynt

4、heticbacteria蓝细菌、紫细菌和绿细菌等蓝细菌的光合过程与真核生物相似紫色硫细菌(purple-sulfurbacteria)绿色硫细菌(green-sulfurbacteria)CO２+2H２S→(CH２O)+2S+H２O光下同化CO２而没有O２的释放1931C.B.VanNiel光合作用的通式：CO２+2H２A→(CH２O)+2A+H２O光合作用，是指光养生物利用光能把CO２合成有机物的过程模拟光合作用储存太阳能2008年8月22日，美国麻省理工学院化学家丹尼尔·诺切拉（DanielNocera）和马修·卡纳安（MatthewKanan）在《科学》上撰文宣布，他们发明

5、了一种制作简单、价格低廉的催化剂，能将水分子分解为氢气和氧气。其实在很早以前，科学家就想利用阳光分解水分子，将太阳能转化为氢燃料储存起来，但由于催化剂价格高昂，分解水分子需要消耗太多能量，一直没能实现。现在，有了新发明的廉价催化剂，太阳能便可以作为动力实现氢燃料的大规模生产，整个过程与植物的光合作用非常相似。模仿自然界的光合作用，使太阳能更容易储存和使用，也为新能源的发展指出了一个新的方向。1.2TheChloroplastChloroplastenvelope:控制物质的进出，维持光合作用的微环境Stroma:碳同化的场所Thylakoid:光反应的场所单层膜围起的扁平小囊，膜厚

6、度5～7nm，囊腔(lumen)空间为10nm左右基质类囊体(stromathylakoid)/基质片层(stromalamella)，伸展在基质中彼此不重叠基粒类囊体(granathlylakoid)/基粒片层(granalamella)Cyanobacteria.AcolonyofthephotosyntheticfilamentouscyanobacteriaAnabaenashownat450×magnification.Ancestorsofthesebacteriaarethoughttohaveevolvedintopresent-daychloroplasts.光合

7、作用三个阶段1.光能的吸收、传递和转换成电能---原初反应2.电能转变为活跃化学能---电子传递和光合磷酸化3.活跃的化学能转变为稳定的化学能---碳同化InPlants,therearetwopathways:Noncyclicelectrontransfer,“Zscheme”:involvesPSI&PSII.thepathwayofelectrontransferfromH2OtoNADP.Cyclicelectrontransfer:involvesonly