1、光合作用的概念和意義名詞解釋溫室效應：透過太陽短波輻射，返回地球長波輻射，地球散失能量減少，地球變暖光合膜：光合作用中光能吸收和電子傳遞過程都是在類囊體的膜片層上進行，因此類囊體膜也稱為光合膜熒光現象：葉綠素溶液在透射光下呈綠色，而在反射光下呈紅色的現象，熒光壽命很短。是由于Chl分子吸收光能后，重新以光的形式釋放所產生的。磷光現象：在暗處葉綠素會發出弱光，磷光的壽命為10-2103秒原初反應：包括光能的吸收，傳遞和光化學反應；在類囊體膜上進行（光電）電子傳遞和光和磷酸化：光能經電能轉化為化學能，在類囊體膜上進行碳同化：CO2固定于還原，在間質進行集光色素（天線色素）：吸收和傳遞光能，不進行光

2、化學反應的光合色素，大部分Chl a中心色素：少數特殊狀態的Chl a，吸收集光色素傳遞而來的激發能后，發生光化學反應引起電荷分離的光合色素光合單位：指在光飽和條件下吸收、傳遞和轉化一個光量子到作用中心所需要協同作用的色素分子誘導共振：是指當某一特定的分子吸收能量達到激發態，在重新回到基態時，使另一分子變為激發態光化學反應：指中心色素分子受光激發引起的氧化還原反應。作用中心包括原初電子供體、原初電子受體、和作用中心色素組成量子產額：每吸收一個光量子所同化的CO2分子數（或釋放的氧分子數）紅降現象：小球藻能大量吸收波長>690nm的長波紅光，但光合作用的效率很低的現象雙光增益效益（愛默生）

3、：紅降出現，如果加入輔助的短波紅光（650nm）則光合效率大增，并且比這兩種波長單獨照射的總和還要高的現象光合鏈：光合鏈是類囊體膜上由兩個光系統和若干電子傳遞體，按一定的氧化還原電位依次排列而成的電子傳遞系統PQ質體醌（質醌）：擔負著傳遞氫H+和e-的任務PC質藍素（質體菁）：含銅蛋白質，PSI的遠處電子供體Fd鐵氧還蛋白：把電子傳給FNR后還原NADP為NADPH，或把電子傳給Cytb6進行環式光合電子傳遞。此外，Fd還在亞硝酸還原，酶活化等方面具有多種功能。PQ穿梭：在光合電子傳遞過程中PQ使間質間H+不斷轉入類囊體腔，導致間質pH上升，形成跨膜的質子梯度光合電子傳遞途徑：綠色植物光下催化

4、ADP形成ATP的過程稱為光合磷酸化水光解與氧釋放（希爾反應）：離體葉綠體（類囊體）加到有適宜氫受體A的水溶液中，照光后立即有O2放出，并使氫受體A還原PSP光合磷酸化：光下葉綠體在光合電子傳遞的同時，使ADP和Pi形成ATP的過程質子動力勢：ATP形成的動力同化力：光合作用前兩階段結束形成活躍的化學能ATP和NADPH合稱為同化力C3途徑：指光合作用中CO2固定后的最初產物是三碳化合物的CO2同化途徑C4途徑：固定CO2后的出產物是OAA（四碳二羧酸），固稱該途徑為C4途徑光呼吸：高等植物的綠色細胞在光下吸收O2放出CO2的過程（底物：乙醇酸）光合速率（強度）：每小時每平方分米葉面積吸收CO

5、2的量或氧氣量來表示光合能力：指在飽和光強、正常CO2和O2濃度、最適溫度和高RH條件下的光合速率光飽和點LSP：凈光合速率達到最大時的光強光補償點LCP：凈光合速率等于零時的光強光抑制：強光下光合速率降低，過剩光對光系統的破壞，以及產生的活性氧對光合膜的損傷CO2飽和點：在一定范圍內，光合速率隨CO2濃度而增加，當CO2濃度達到一定數值，光合速率不再增加，這時環境的CO2濃度稱為CO2飽和點CO2補償點：凈光合速率等于零時的環境CO2濃度瓦布格效應：O2對光合作用產生抑制作用的現象限制因子定律：當集中因素同時影響光合作用時，光合速率往往受最低因子所制約光能利用率：單位時間、單位土地面積上作物

6、光合產物中貯存的能量占同時同面積上接受太陽輻射能的百分數量子需要量：光合作用中每同化一分子CO2所需的光量子數量子效率：每吸收一個光量子所能同化的CO2的分子數主動吸水：光合作用：綠色植物在光下，把二氧化碳和水同輝成有機物并放出氧氣的過程激發態：經過電子重新排列的分子狀態光系統：是進行光吸收的功能單位，是由葉綠素、類胡蘿卜素、脂和蛋白質組成的復合物非環式光合電子傳遞：Z字形方案中最主要的電子傳遞途徑，通常占電子傳遞的70%以上環式光合電子傳遞式：只有在PSI受激發而PSII為受激發時發生假環式光合電子傳遞：與非環式相似，但H2O分解而來的電子不是被NADP+接收，而是傳給分子態氧形成超氧自由基

7、O2-，后經一系列反應再形成H2O光合作用Photosynthesis反應中心色素Reaction center pigments 集光色素Light harvesting pigments (Antenna pigments)光合鏈Photosynthetic chainPQ穿梭PQ shutter光合磷酸化Photophosphorylation 同化力Assimilatory power光呼吸Photorespiration 量子效率Quantum efficiency 量子需要量Quantum requirement二氧化碳補償點CO2 compensation二氧化碳飽和點CO2 s

8、aturation points 光飽和點Light compensation光補償點Light saturation points光合作用途徑Photosynthetic pathway光化學反應Photochemical reaction光系統Photosystem質體醌Plastoquinone質藍素Plastocyanin鐵氧還原蛋白Ferredoxin光抑制Photoinhibition二磷酸核酮糖羧化酶Rubisco溫室效應Greenhouse effects非環式、環式、假環式電子傳遞鏈Noncyclic, cyclic and pseudo-electron transport

9、s 熒光Fluorescence磷光phosphorescence誘導共振Inductive resonance二氧化碳同化Carbon dioxide assimilation太陽能利用率Solar energy utilization紅降Red drop愛默生效應Emerson enhancement effect 希爾反應Hill reaction放氧復合體Oxygen evolving complex景天酸代謝Crassulacean acid metabolism 羧化作用Carboxylation二羧酸Dicarboxylic acid葉肉細胞Mesophyll cell葉綠體Ch

10、loroplast 膜Envelope類囊體Thylakoid基質Stroma 類胡蘿卜素Carotenoid葉黃素Xanthophyll接受體Accepter供體Donor激發態Excited state細胞色素復合體Cytochrome complexATP合酶ATP synthase糖蛋白Glucoprotein卟啉Porpyrin葉綠醇Phytol過氧化物酶體Peroxisome線粒體Mitochondrion乙醇酸Glycolic acid知識點1 影響葉綠素生物合成的因素1. 光：原葉綠素酸酯葉綠素酸酯，葉綠體發育，缺光黃化2. 溫度：約2-40，最適為30。喜溫植物>103

11、. 礦質營養：缺N、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu時出現缺綠病4. 氧氣：缺O2時引起Mg2+原卟啉及(或)Mg2+原卟啉甲酯積累,而不能合成葉綠素5. 缺水時，Chl形成受阻，易受破壞2 C3和C4植物的區別1. C3植物：維管束鞘不發達，維管束鞘細胞內無葉綠體，維管束鞘有兩層細胞，外層為薄壁，內層為厚壁細胞2. C4植物：起源于熱帶，維管束鞘一層細胞，具有花環式結構，有豐富葉綠體。葉肉細胞的葉綠體內不含RuBP羧化酶，有PEP羧化酶；而維管束鞘細胞的葉綠體內則含有催化C3途徑的全部酶系，和C4脫羧反應的一些酶3 C4植物光合效率高于C3原因1. C4植物中的PEPCase對HCO3-的親和力

12、很強，有把外界低濃度CO2濃縮到維管束鞘細胞中的作用，更低濃度的CO2就能發生2. C4植物固定一分子CO2為磷酸丙糖消耗5分子ATP，C3消耗3個四CAM植物CO2固定途徑五C4植物CO2轉化途徑1. NADP-蘋果酸酶類型2. NAD-蘋果酸酶類型3. PEP-羧基酶類型6 光呼吸的生理功能1. 防止高光強對光合器的破壞：同化力的過剩易引發超氧自由基，或單線態氧對光合器官 有很強的氧化破壞作用2. 防止O2對光合碳同化的抑制作用：維持RuBP羧化酶活化狀態3. 消除乙醇酸毒害和補充部分氨基酸：甘氨酸和絲氨酸7 光呼吸的抑制1. 提高CO2濃度：溫室大棚用干冰，田間增施有機肥、深施NH4HC

13、O32. 應用光呼吸抑制劑：如-羥基磺酸鹽3. 篩選低光呼吸品種4. 提高二磷酸核酮糖羧化酶特性8 影響光合速率的內部因子（筆記）9 影響光合速率的環境因子1. 光：光飽和點 光補償點 光抑制光是能量的來源 影響葉綠體發育和葉綠素合成 影響調節光合碳循環的某些酶活性 強光導致光抑制 不同植物的光飽和點和光補償點不同，C4光飽和點大 光質，不同波長光對光合速率的影響，紅光光合效率最高，藍紫光次之，綠光最差2. CO2：光合作用的原料 不同植物的飽和點和補償點不同，C4小于C33. 溫度：C4最適35-45 C3最適25-30高溫破壞葉綠體和細胞質的結構 高溫失水過多，使氣孔關閉或開度減小 呼吸最

14、適溫高于光合的，因此溫度升高呼吸速率增加大于光合增加4. 水：水分虧缺光合下降，幼葉光合降低受缺水影響更大氣孔因子：光合速率的下降與氣孔導度和胞間CO2濃度分別呈線性正相關缺水影響葉綠體的生理活性缺水影響葉面積的大小5. 氧氣：對光合作用產生抑制作用，這種現象稱為瓦布格效應6. 礦質營養光合器官的組成成分參與酶活性的調節參與光合磷酸化參與光合碳循環與產物運轉鉀離子能調節氣孔開閉10 C3植物午睡的原因1. 中午CO2濃度過低引起 2. 中午溫度過高,引起暗呼吸和光呼吸上升3. 中午相對濕度過低,導致葉片失水過多,氣孔關閉影響CO2進入 4. 光合產物的積累對光合作用的反饋抑制5. 光抑制引起作

15、用中心活性降低6. 光合碳同化有關酶活性降低7. 內生節律的調節。11 植物光能利用率低的原因漏光損失 葉片反射及透射損失 光飽和現象的存在十二為什么二磷酸核酮糖羧化酶是光合作用的關鍵酶它在光合作用中卡爾文循環里催化第一個主要的碳固定反應，將大氣中游離的二氧化碳轉化為生物體內儲能分子。二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶可以催化1,5-二磷酸核酮糖與二氧化碳的羧化反應或與氧氣的氧化反應，它的活性也由光照影響，在暗處，rubisco的活性受到抑制，這也是為什么在黑暗時，碳反應難以進行的原因。它所催化的反應是無機態的碳進入生物圈的主要途徑其他1. 葉綠體結構 外被膜 被膜 內被膜 膜-光合色素、光合鏈-原初反應、電子傳遞和光合磷酸化葉綠體 類囊體 腔-光合放氧 間質 光合碳循環酶-CO2固定-DNA、RNA核糖體部分遺傳自主2. 光子的能量與波長成反比，藍紫光能量比紅光高，葉綠素發射紅色熒光，能量最低3. 葉綠素的生物合成：谷氨酸或-酮戊二酸 Mg-原卟啉 原葉綠素酸酯 經光照還原為葉綠酸酯 葉綠素a 葉綠素b4. 葉綠素分解：在Chl酶下變為葉綠素酸酯，再成為去Mg葉綠素酸酯，再逐步氧化分解5. 每個光合單位由250-300個葉綠素和其它集光色素分子構成的6. 葉綠素傳遞給中心色素效率為100%，類胡蘿卜素為20-50%7. ATP合成酶結構8. 光合作用指