第三章 光合作用--光反应-电子传递
第三章 光合作用 Photosynthesis1
图3-7 荧光现象
图3-9 色素分子吸收光后能量转变 色素分子吸收蓝光（430 nm）或红光（670 nm）后，分别激发为第二单线态（E2） 或第一单线态（E1），E1转变为第一三线态，它们进一步回到基态（E0）时则分别 产生荧光或磷光
• 四、植物的叶色 • 正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比 例约为3：1，叶绿素a和叶绿素b也约为3： 1，叶黄素和胡萝卜素约为2：1。所以正常 的叶子总是呈现绿色。
• （1）非循环光合磷酸化 • 在放氧复合体（ OEC）处水裂解后，把H+释放 到类囊体腔内，把电子传递到PSⅡ。电子在光 合电子传递链中传递时，伴随着类囊体外侧的H+ 转移到腔内，由此形成了跨膜的H+浓度差，引起 了ATP的形成；与此同时把电子传递到PSI去， 进一步提高了能位，而使H+还原NADP+为 NADPH，此外，还放出O2。在这个过程中，电 子传递是一个开放的通路，故称为非循环光合磷 酸化。吸收8个光量子，将2H2O氧化（将4个H+ 释放到囊中），放出一个O2。传递4个电子，还 原2个NADP+。光量子产额为1/8。
类囊体分为二类： 基质类囊体 又称基质片层，伸展在基质中彼此不重叠； 基粒类囊体 或称基粒片层，可自身或与基质类囊体重叠，组成基粒。 堆叠区 片层与片层互相接触的部分， 非堆叠区 片层与片层非互相接触的部分。
类囊体片层堆叠的生理意义 • ①膜的堆叠意味着捕获光能机构高度 密集,更有效地收集光能。 • ②膜系统常是酶排列的支架，膜的堆 叠易构成代谢的连接带，使代谢高效 地进行。 • ③类囊体片层堆叠成基粒是高等植物 细胞所特有的膜结构,它有利于光合作 用的进行。
光系统Ⅰ（PSI）
• (2)PSⅡ • PSⅡ多存在于基粒片层的垛叠区。PSⅡ主要 由核心复合体（P680）、PSⅡ捕光复合体 （ LHCⅡ）和放氧复合体（OEC）等亚单位 组成。PSⅡ的功能是利用光能氧化水（水的 光解和放氧）和还原质体醌。水裂解放氧是水 在光照下经过PSⅡ的作用，释放氧气，产生 电子，释放质子到类囊体腔内，整个反应如下： • 光子 • 2H2O→O2+4H++4e-
植物生理学习题大全——第3章植物的光合作用
植物⽣理学习题⼤全——第3章植物的光合作⽤第三章光合作⽤⼀. 名词解释光合作⽤(photosynthesis)：绿⾊植物吸收阳光的能量，同化⼆氧化碳和⽔，制造有机物质并释放氧⽓的过程。
光合⾊素(photosynthetic pigment)：植物体内含有的具有吸收光能并将其光合作⽤的⾊素，包括叶绿素、类胡萝⼘素、藻胆素等。
吸收光谱(absorption spectrum)：反映某种物质吸收光波的光谱。
荧光现象(fluorescence phenomenon)：叶绿素溶液在透射光下呈绿⾊，在反射光下呈红⾊，这种现象称为荧光现象。
磷光现象(phosphorescence phenomenon)：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光，它是由三线态回到基态时所产⽣的光。
这种发光现象称为磷光现象。
光合作⽤单位(photosynthetic unit)：结合在类囊体膜上，能进⾏光合作⽤的最⼩结构单位。
作⽤中⼼⾊素(reaction center pigment)：指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分⼦。
聚光⾊素(light harvesting pigment )：指没有光化学活性，只能吸收光能并将其传递给作⽤中⼼⾊素的⾊素分⼦。
原初反应(primary reaction)：包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化还原过程。
光反应(light reactio)：光合作⽤中需要光的反应过程，是⼀系列光化学反应过程，包括⽔的光解、电⼦传递及同化⼒的形成。
暗反应(dark reaction)：指光合作⽤中不需要光的反应过程，是⼀系列酶促反应过程，包括CO2的固定、还原及碳⽔化合物的形成。
光系统(photosystem，PS)：由不同的中⼼⾊素和⼀些天线⾊素、电⼦供体和电⼦受体组成的蛋⽩⾊素复合体，其中PS Ⅰ的中⼼⾊素为叶绿素a P700，PS Ⅱ的中⼼⾊素为叶绿素a P680。
光合作用中电子传递机制及其调控因素解析
光合作用中电子传递机制及其调控因素解析光合作用是地球上生命持续存在的基础过程之一，它是通过植物和一些类似植物生物进行的，利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
在光合作用中，电子的传递是其中一个关键的步骤，它确保能量的转移和固定。
本文将详细介绍光合作用中电子传递机制及其调控因素。
首先，让我们了解光合作用的基本过程。
光合作用可以分为两个阶段，即光依赖反应和光独立反应。
在光依赖反应中，光能被吸收并转化为化学能。
这一过程发生在叶绿素分子所在的光合体系中。
光合体系由几个复合物组成，包括光系统I和光系统II。
光系统II位于光合体系中的外层，光系统I位于光合体系中的内层。
同时，光合体系中还存在着一系列辅助色素分子和电子接受体分子。
在光依赖反应的过程中，光能被吸收并传递给光系统II中的叶绿素分子。
这些叶绿素分子吸收到光能后，激发其中的电子，使其跃迁到一个高能激发态。
然后，这些高能电子传递给光系统II中的一系列辅助色素分子和电子接受体分子，最终传递到光系统I中。
在这个过程中，光能被电子捕获并转化为电子的高能态。
当电子在光系统I中被激发时，它将继续被传递到另一个电子接受体分子，最终终止于还原酶。
酶通过将电子转移到质子上，从而还原氧分子，形成氧气。
光合作用中电子传递的机制可以通过两个传统模型予以解释：Z-scheme模型和cytochrome b6f复合物模型。
首先，让我们来介绍Z-scheme模型。
这个模型最早由Robert Emeis于1960年提出，根据该模型，光合体系中的电子传递称为Z-scheme，因为电子轨迹呈现Z字形，从光系统II开始，经光化学系I（PSI）和巴士络合物（电子网）最后回到光系统II。
根据这个模型，光能激发了光系统II中的叶绿素分子，使其释放出高能电子。
这些电子通过一系列辅助色素和电子接受体的传递最终到达光系统I中。
在光系统I中，光能再次激发电子，并通过电子接受体和质子终结酶传递到NADP + ，将其还原为NADPH。
第三章--光合作用习题及答案
第三章--光合作⽤习题及答案第三章光合作⽤⼀、名词解释1. 光合作⽤2. 光合强速率3. 原初反应4. 光合电⼦传递链5. PQ穿梭6. 同化⼒7. 光呼吸8. 荧光现象9. 磷光现象10. 光饱和点11. 光饱和现象12. 光补偿点13. 光能利⽤率14. ⼆氧化碳饱和点15. ⼆氧化碳补偿点16. 光合作⽤单位17. 作⽤中⼼⾊素18. 聚光⾊素19. 希尔反应20. 光合磷酸化21. 光系统22. 红降现象23. 双增益效应24. C3植物25. C4植物26. 量⼦产额27. 量⼦需要量28. 光合作⽤‘午睡’现象三、填空题1. 光合⾊素按照功能不同分类为和。
2. 光合作⽤的最终电⼦供体是，最终电⼦受体是。
3. 光合作⽤C3途径CO2的受体是，C4途径的CO2的受体是。
4. 光合作⽤单位由和两⼤部分构成。
5. PSI的原初电⼦供体是，原处电⼦受体是。
6. PSII的原初电⼦受体是，最终电⼦供体是。
7. 光合放氧蛋⽩质复合体⼜称为，有种存在状态。
8. C3植物的卡尔⽂循环在叶⽚的细胞中进⾏，C4植物的C3途径是在叶⽚的细胞中进⾏。
9. 在卡尔⽂循环中，每形成1摩尔六碳糖需要摩尔ATP，摩尔NADPH+H+。
10. 影响光合作⽤的外部因素有、、、和。
11. 光合作⽤的三⼤步聚包括、和。
12. 光合作⽤的⾊素有、和。
13. 光合作⽤的光反应在叶绿体的中进⾏，⽽暗反应是在进⾏。
14. 叶绿素溶液在透射光下呈⾊，在反射光下呈⾊。
15. 光合作⽤属于氧化还原反应，其中中被氧化的物质是，被还原的物质时是。
16. 类胡萝⼘素吸收光谱最强吸收区在，它不仅可以吸收传递光能，还具有的作⽤。
17. 叶绿素吸收光谱有光区和光区两个最强吸收区。
18. 光合作⽤CO2同化过程包括、、三个⼤的步骤。
19.根据光合途径不同，可将植物分为、、三种类别。
20. 尔⽂循环按反应性质不同，可分为、、三个阶段。
21. 在光合作⽤中，合成淀粉的场所是，合成蔗糖的场所是。
第3章 光合作用-孙立炜
橙黄色
3
黄色
Carotene is responsible for the orange colour of the carrots and many other fruits and vegetables. which are synthesized by plants but cannot be made by animals
基质：被膜以内的基础物质。以水为主体，内含多种离子、低分子有机 物，以及多种可溶性蛋白质等。
基质中能进行多种多样复杂的生化反应
u 含有还原CO2 (Rubisco, 1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)与合成淀粉的全部酶系 —— 碳同化场所
u 含有氨基酸、蛋白质、DNA、RNA、还原亚硝酸盐的酶类以及参与这些反应的底物与 产物 ——N代谢场所
类囊体分为二类： 基粒类囊体 或称基粒片层，可自身或
与基质类囊体重叠，组成基粒。 基质类囊体 又称基质片层，伸展在基
质中彼此不重叠； 垛叠区 片层与片层互相接触堆叠的
部分， 非垛叠区 片层与片层非互相接触堆叠
的部分。
类囊体片层堆叠的生理意义
1.膜的堆叠意味着捕获光能机构高度密集，更 有效地收集光能。
被氧化到O2的水平；
p
CO2是电子受体 (氧化剂)，
被还原到糖的水平；
p 氧化还原反应所需的能量来 自光能。
第21届联合国气候变化大会（COP21）
光能
类囊体膜
叶绿体
卡尔文循环
叶绿素
光(驱动)反应
碳反应
植物，叶片和细胞对光环境的适应
植物对光环境的适应－植物的向光性
Lupinus: 羽扇豆属
Leaf anatomy: highly specialized for light absorption
光反应中电子的传递过程
光反应中电⼦的传递过程
模拟试题：在光反应中，⽔裂解为O2、H+和e-，O2可释放到细胞外或▲，H+和e-将▲还原为能源物质。
（进⼊线粒体⽤于细胞呼吸 NADP+）
反思：此题的后⼀空错误率⾼，⼤多学⽣同时写上了ADP，说明光反应中的机理还有待于澄清，平时教学的重点放在碳反应，2014年⾼考考到了氢载体，这也是错误率最⾼的。
⼀、反应中⼼组成
叶绿体膜上的两套光合作⽤系统：光合作⽤系统Ⅰ和光合作⽤系统Ⅱ（光合作⽤系统Ⅰ⽐光合作⽤系统Ⅱ要原始，但电⼦传递先在光合系统Ⅱ开始，ⅠⅡ的命名则是按其发现顺序）。
光系统由多种⾊素组成，如叶绿素a、叶绿素b、类胡萝⼘素等组成。
在光照的情况下，光系统Ⅰ吸收光谱于700nm达到⾼峰，系统Ⅱ则是680nm为⾼峰。
⼆、光反应过程
光系统吸收了特定波长的光线后，叶绿素a激发出了⼀个电⼦，⽽旁边的酶使⽔裂解成氢离⼦和氧原⼦，多余的电⼦去补叶绿素a分⼦上的缺。
作为能量，将从⽔分⼦光解过程中得到电⼦不断传递，其中还有细胞⾊素
b6/f的参与，最后传递给辅酶NADP＋，通过铁氧还蛋⽩-NADP还原酶将NADP＋还原为NADPH。
⽽⽔光解所得的氢离⼦则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋⽩质复合体从类囊体内向外移动到基质，势能降低，其间的势能⽤于合成ATP，以供碳反应所⽤。
⽽此时势能已降低的氢离⼦则被氢载体NADPH带⾛。
⼀分⼦NADPH可携带两个氢离⼦。
这个NADPH则在碳反应⾥⾯充当还原剂的作⽤。
光合作用的化学方程式
光合作用的化学方程式光合作用是植物、藻类和一些细菌利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质(如葡萄糖)的过程。
光合作用可以概括为光反应和暗反应两个阶段。
下面将详细介绍这两个反应阶段的化学方程式。
光反应是光合作用的第一阶段，发生在叶绿体的脉络膜中。
光反应的主要目的是通过光能将水分子分解为氧分子和氢离子，并产生ATP和NADPH。
以下是光反应的化学方程式：光反应1：光系统II的电子传递2H2O+光能→4H++4e-+O2光反应2：光系统I的电子传递2NADP++4H++4e-→2NADPH光反应3：产生ATPADP+Pi+4H++4e-→ATP+H2O这三个反应分别描述了水分子在光系统II和光系统I中的光解（水分子被光能分解成氧分子、氢离子和电子）以及NADPH的产生和ATP的合成。
暗反应是光合作用的第二阶段，也称为Calvin循环。
这个反应过程发生在叶绿体的基质中，利用在光反应阶段产生的ATP和NADPH，将二氧化碳转化为有机物质。
以下是暗反应的化学方程式：暗反应1：碳固定3CO2+3RuBP→6PGA暗反应2：还原6PGA+6ATP+6NADPH→6G3P+6ADP+6Pi+6NADP+暗反应3：重组5G3P+3ATP→3RuBP+3ADP+3Pi暗反应的化学方程式描述了二氧化碳通过与RuBP (核酮糖1,5-二磷酸)结合形成6-磷酸甘氨酸(PGA)，然后通过一系列的还原、重组和再生步骤将PGA转化为葡萄糖。
最后，通过合成RuBP的反应使得Calvin循环能够继续进行。
总结起来，光合作用的化学方程式可以表示为：6CO2+12H2O+光能→C6H12O6+6O2+6H2O这个方程式概括了光合作用的整个过程，表示六个二氧化碳分子、十二个水分子和光能可以转化为一个葡萄糖分子、六个氧分子和六个水分子。
第三章植物的光合作用
第三章植物的光合作用一、名词解释1. 光合作用2. 荧光现象3. 原初反应4. 同化力5. Hill 反应6. 红降现象7. 爱默生效应8. PQ 穿梭9. 聚光（天线）色素10. 光合磷酸化11. C3植物12. C4植物13. 光呼吸14. 温室效应15. 光饱和点16. 光补偿点17. 代谢源18. 代谢库二、填空题1. 根据功能的不同叶绿体色素可以分为 ______________ 和 _____________ 两大类。
2. 叶绿素从第一单线态回到基态所放出的光称为 _________ ，从第一三线态回到基态所放出的光称为 ________ 。
3.C3植物、C4植物和CAM 植物所共有的CO2受体是 ___________ 。
4.PSI 为 ______ 波光反应，其主要特征是 ______ 。
5. 维持植物正常的生长所需的最低日照强度应 ______ 于光补偿点。
6. 叶绿体色素吸收光能后，其光能主要以_____ 方式在色素分子之间传递。
在传递过程中，其波长逐渐_____ ，能量逐渐 _____。
7. 植物体内的有机物是通过 ______ 进行长距离运输的，其中含量最高的有机物是______ 。
8.______ 现象和 ______ 证明了光合作用可能包括两个光系统。
9.PSII ______ 波光反应，其主要特征是 ______ 。
10. 影响韧皮部运输的主要环境因素是_____ 和_____ （举主要 2 种）。
11.CAM 植物，夜间其液泡的 pH_____ ，这是由于积累了大量 _____引起的。
12.PSI 中，电子的原初供体是_____ ，电子原初受体是_____ 。
13. 在光合链中，电子的最终供体是_____ ，电子最终受体是_____ 。
14. 光合链上的 PC ，中文叫_____ ，它是通过元素_____ 的变价来传递电子的。
15. 筛管汁液中，阳离子以_____ 最多，阴离子以_____ 为主。
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PSⅡ复合体
PSⅠ复合体
Cytb6/f复合体
质蓝素
铁氧化蛋白和 铁氧化蛋白— NADP+还原酶
质醌(PQ)
②质醌(PQ) （Plastoquinone）
质体醌为脂溶性分子，能在类囊体膜中自由移动，转运电子与质子。 质体醌在膜中含量很高，约为叶绿素分子数的5%～10%，故有“PQ库” 之称。 PQ库作为电子、质子的缓冲库，能均衡两个光系统间的电子传递
光系统Ⅱ(PhotosystemⅡ，PSⅡ)
吸收短波红光（680nm）
光系统Ⅰ(PhotosystemⅠ，PSⅠ)
吸收长波红光（700nm)
光系统 II（PSⅡ）
D P A
PSⅡ的原初电子供体 反应中心色素 PSⅡ的原初电子受体 次级电子受体
H2 O P680
去镁叶绿素分子(Pheo)
Q(质体醌)
若干个β-胡萝卜素
三种电子载体分别为A0、A1
3个不同的Fe4-S4蛋白：Fx、FA、FB
⑤PSⅠ复合体功能：
吸收光能，进行光化学反应，传递电子从PC到NADP+
PSⅠ复合体 Cytb6/f复合体
DPA
反应中心色素分子(reaction center piment，P) 原初电子受体(primary electron acceptor，A)
原初电子受体(D)
指直接接收反应中心色素分子传来电子的电子传递体
反应中心色素分子(P680和P700)
是光化学反应中最先向原初电子受体供给电子的，因此 反应中心色素分子又称原初电子供体
蕴含的意义
第三节 原初反应 (Primary reaction)
指从光合色素分子被光激发到引起第一个光化学反应为止的 过程。包括光能的吸收、传递与光化学反应.
原初反应的特点
(1)反应速度极快，在10-12～10-9s内完成。 (2)与温度无关。 (3)由于速度快，散失的能量少，所以其量子效率接近1。
3.色素分子间的能量传递
激发态的色素分子把激发能传递给处于基态的同种或 异种分子而返回基态的过程. 一般认为，色素分子间激发能不是靠分子间的碰撞 传递的，也不是靠分子间电荷转移传递的，可能是 通过“激子传递”或“共振传递”方式传递的。
3.色素分子间的能量传递
激发态的色素分子把激发能传递给处于基 态的同种或异种分子而返回基态的过程.
量子效率（quantum efficeintcy）又称量子产额 光合作用中吸收一个光量子后，所能放出的O2分子数或 能固定的CO2的分子数。
原初反应的步骤
一、光能的吸收、传递
二、光化学反应
聚光色素
反应中心色素—反应中心
一、光能的吸收与传递：
(一) 激发态的形成
通常色素分子是处于能量的最低状态─基态(ground
“Z”方案特点：
4e
4e
(3)水的氧化与PSⅡ电子传递有关，NADP+的还原与PSⅠ 电子传递有关。 电子最终供体为水，水氧化时，向PSⅡ传交 4 个电子， 使2H2O产生1个O2和4个H+。电子的最终受体为NADP+。
“Z”方案特点：
(4)PQ是双电子双H+传递体，它伴随电子传递，把H+从类囊
通过上述色素分子间的能量传递，聚光色素吸收的光能 会很快到达并激发反应中心色素分子，启动光化学反应。
光合作用过程中能量运转的基本概念
聚光系统到反应中心能量传递呈漏斗状
问题？
光合作用包括的主要环节？
光能如何转换？
O2从哪里来？
CO 2 同化在什么地方完成？形成了哪些产物？
二、光化学反应
由光引起的反应中心色素分子与原初电子 受体间的氧化还原反应。 光能通过反应中心色素转变为电能。
PQ在类囊体膜上氧化还原的反复变化称PQ穿梭（PQ Shuttles）
③Cytb6/f复合体：
（1）Cytb6 (Cytb563 )，有2个含 血红素的跨膜23Kda多肽。由Fe 传递电子。 （2）一个Cytf， 33Kda的含Fe 蛋白，传递电子给PC。 （3）非血红素的蛋白质，含 2Fe-2S 的铁硫蛋白，参与电子 传递，从PQ库接受电子。
D1PA1 Hv D1P*A1 D1P+A1 D+1PA1-
1. 反应中心 2. PSⅠ和PSⅡ
1. 反应中心(reaction center) D1PA1
光化学反应是在光系统的反应中心进行的。 反应中心是发生原初反应的最小单位，是指在叶绿体中进 行光化学反应的最基本的色素蛋白复合体。
原初电子供体 (primary electron donor，D)
(二)激发态的命运
1.放热
激发态的叶绿素分子在
能级降低时以热的形式释 放能量，此过程又称内转 换或无辐射退激。
(二)激发态的命运
2. 发射荧光与磷光
磷光(phosphorescence)
处在三线态的叶绿素分子 回至基态时所发出的光
荧光(fluorescence) 处在第一单线态的叶绿素分 子回至基态时所发出的光 荧光
稳定的化学能
原初反应
电子传递
光合磷酸化 100－101
时间跨度(秒)10-15－10-9 1010－104
101－102 叶绿体间质 不一定，但受光促进
反应部位 PSⅠ、PSⅡ颗粒 类囊体膜 类囊体 是否需光 需光 不一定，但受光促进
原初反应学习导图—讲故事
故事概况
故事名称
发生时间
光合
发生地点
故事主角
①PSⅡ复合体
含有多亚基的蛋白复合体。
聚光色素复合体Ⅱ 中心天线 反应中心 放氧复合体（OEC）
细胞色素
多种辅助因子
中国科学院生物物理研究所
该复合体包含25个蛋白亚基、105个叶绿素 分子、28个类胡萝卜素分子和众多的其它辅 因子，组成捕光天线系统、反应中心系统以 及一个能在常温常压下裂解水释放氧气的放 氧中心等三个部分的结构
光反应和暗反应
光反应 在光下进行的光能 吸收、传递与转换。包括原 初反应、光合电子传递与光合磷酸化。 暗反应 不一定直接要光的一系列酶促进反应，但目前已 知许多酶要光活化。
光合作用中各种能量转变情况
能量转变 光能 贮能物质 量子 转变过程 电子
电能
活跃的化学能 ATP、NADPH2 碳水化合物等 碳同化
发生地点 类囊体膜 光合色素 蕴含的意义 光能高效利用 故事主角 2个反应中心 PSI和PSII
原初反应的结果:
使光系统的反应中心发生电荷分离，产生的高能电子推动着光合膜上
的电子传递。
第四节 电子传递和光合磷酸化
一、电子和质子的传递 二、光合磷酸化 三、光反应中的光能转化效率
电子传递学习导图—讲故事
激子传递(exciton transfer)
激子通常是指非金属晶体中由电子激发的量子， 它能转移能量但不能转移电荷。在相同分子内依 靠激子传递来转移能量的方式称为激子传递。
共振传递(resonance transfer)
一个色素分子吸收光能被激发后，其中高能 电子的振动会引起附近另一个分子中某个电 子的振动(共振)，依靠电子振动在分子间传 递能量的方式就称为“共振传递”。
电子传递和光合磷酸化
PSⅡ的功能
2H2O + 4光量子 + 2PQ + 4H+ O2 + 2PQH2 + 4H+ 吸收光能，进行光化学反应，产生强的氧化剂，使水
裂解释放氧气，并把水中的电子传至质体醌。
2.电子传递复合体的组成和功能
①PSⅡ复合体 ⑤PSⅠ复合体 ②质醌(PQ) ⑥铁氧化蛋白和铁氧化蛋白— NADP+还原酶 ③Cytb6/f复合体 ④质蓝素(Plastocyanin，PC)
两个光系统的发现
“红降”现象
波长大于680 nm（用685 nm）的光照射时，小球藻的光合 量子产额明显下降，被称为“红降”现象.
双光增益效应
用波长较短的橙红光（650-670 nm）与长波红光同时照射，光 合量子产额比分别用二种单色光 照射的总和要高，这种效应称双 光增益效应或爱默生效应。
2. PSⅠ和PSⅡ的光化学反应
state) 。 色素分子吸收了一个光子后，会引起原子结构内电子的重新 排列。 其中一个低能的电子获得能量后就可克服原子核正电荷对 其的吸引力而被推进到高能的激发态(excited state) 。 Chl（基态）+hυ
10－15S
Chl*（激发态）
每个分子可吸收一个光子，被吸收的光子只能激发1个电子
光系统 I（PSI）
D P A
PSI的原初电子供体 反应中心色素 PSⅡ的原初电子受体 最终电子受体
PC P700 Fd
NADP+
PSⅠ和PSⅡ的电子供体和受体组成
功能与特点 (吸收光能 光化学反应)
还原NADP+ ，实现PC PSⅠ 到NADP+的电子传递
电子 供体
反应中心色 素分子 原初电子供 体
弱光 光强已增 至一定值
光强
光强
温度
光合作用的机制 Mechanism of photosynthesis
①原初反应 光 反 应
②电子传递和 光合磷酸化
暗 反 应
③碳同化
光合作用
太阳的辐射能
能量转变
化学能
光合作用分为三个阶段
①光能的吸收、传递和转换电能－原初反应 ②电能转变为活跃的化学能－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
④质蓝素(Plastocyanin，PC)
质蓝素(PC) 是位于类囊体膜内侧表面的含铜的蛋白质，氧 化时呈蓝色。 介于 Cyt b ６ /f 复合体与PSⅠ之间的电子传递成员。 PC 是 PSⅠ的次级电子供体。 PC通过在类囊体腔内扩散移动来传递电子。