21章 氧化磷酸化和光合磷酸化

光合作用机理

光合作用机理 光合作用的是能量及物质的转化过程。首先光能转化成电能，经电子传递产生ATP和NADPH形式的不稳定化学能，最终转化成稳定的化学能储存在糖类化合物中。分为光反应（light reaction）和暗反应（dark reaction），前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化，后者不需要光，涉及CO2的固定。分为C3和C4两类。 （一）光合色素和电子传递链组分 1．光合色素 类囊体中含两类色素：叶绿素（图7-21）和橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1，chla 与chlb也约为3:l，全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质以非共价键结合，一条肽链上可以结合若干色素分子，各色素分子间的距离和取向固定，有利于能量传递。 图7-21 叶绿体分子结构 2．集光复合体（light harvesting complex）

由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成（图7-22）。大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。因此这些色素被称为天线色素。叶绿体中全部叶绿素b和大部分叶绿素a都是天线色素。另外类胡萝卜素和叶黄素分子也起捕获光能的作用，叫做辅助色素。 图7-22 集光复合体 3．光系统Ⅱ（PSⅡ） 吸收高峰为波长680nm处，又称P680。至少包括12 条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（light-hawesting comnplex Ⅱ，LHC Ⅱ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygen evolving complex）。D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素(pheophytin)及质体醌(plastoquinone)。 4．细胞色素b6/f复合体(cyt b6/f complex)

写出氧化磷酸化和光合磷酸化的具体过程

?写出氧化磷酸化和光合磷酸化的具体过程。、 氧化磷酸化： 代谢物脱下的氢离子和电子经电子呼吸链传递到O，生成水，同时释放的能量使ADP磷酸化成ATP的过程即氧化磷酸化，也是电子传递与ATP形成的偶联机制。具体过程： 1.蛋白质、糖类、脂肪、经过分解后，产生相关产物，产生乙酰CoA后进入 三羧酸循环 2.三羧酸循环后产生含有高能电子的NADH与FADH2 3.进入电子传递链（2条途径） 1）NADH呼吸链： 复合体Ⅰ（氧化NADH，获得高能电子并传递给CoQ）→CoQ →复合体Ⅲ（氧化UQH2，获得电子传递给Cytc ）→Cytc →复合体Ⅳ（氧化Cytc ，获得电子并传递给O2，泵出H+）→O2 2）FADH2呼吸链： 复合体Ⅱ→CoQ →复合体Ⅲ→Cytc →复合体Ⅳ→O2 4.高能电子通过电子传递链传递给氧生成水 5.质子驱动，ATP合成 电子传递过程中，膜上电子传递复合物将基质中质子转运至膜间隙，形成 ATP合成酶所需的质子梯度，使ADP磷酸化成ATP。 光合磷酸化

叶绿体的类囊体膜或光合细菌的载色体在光下催化ADP与磷酸（Pi）形成ATP 的反应。在光合作用的光反应中,除了将一部分光能转移到NADPH中暂时储存外,还要利用另外一部分光能合成ATP,将光合作用与ADP的磷酸化偶联起来,这一过程称为光合磷酸化。 具体过程： 1.捕光色素/天线色素（大部分叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素）捕获光能 光，不发生光化学反应 2.反应中心色素（特殊状态的叶绿素a）将光能转变为化学能，分为P700与 P680 3.反映中心色素、原初电子供体（D）和原初电子受体(A)组成反应中心 4.捕光色素捕获光能，通过共振，反应中心色素被激发，在原初电子供体处 获得电子，并将电子传递给原初电子受体，反应中心色素被氧化，从原初电子供体处得电子恢复原初状态，电子供体被氧化。氧化还原不断发生，实现D被氧化A被还原，光能转换为化学能。 5.电子传递： LHCⅡ中天线色素分子吸收光能并将光能传递给P680，P680夺取水中电子，将水氧化成O2，Pheo将电子传递给PQ，PQ接受电子并将基质中的质子转移至类囊体。建立质子梯度。 Cytb6f将电子传递给PC，连接PSⅡ与PSⅠ。 PC接受电子后结合并传递给PSⅠ中激发态P700。电子传递到Fd-NADP+还原酶，合成NADPH。

磷酸化

磷酸化（phosphorylation ）：生物分子结合磷酸基团的过程。 磷酸化是将磷酸基团加在中间代谢产物上或加在蛋白质（protein）上的过程。磷酸基团的添加或除去（去磷酸化）对许多反应起着生物“开/关”作用。磷酸基团的添加或除去能使酶（enzyme）活化或失活，控制诸如细胞分裂这样的过程。添加磷酸基团的酶称为激酶（kinases）；除去磷酸基团的酶称为磷酸酶。 磷酸化就是通过磷酸转移酶在底物上加上一个磷酸基团。 光合磷酸化（photophosphorylation）：在光照条件下，叶绿体将ADP和 无机磷(Pi)结合形成ATP的生物学过程。是光合细胞吸收光能后转换成化学 能的一种贮存形式。 氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）：物质在体内氧化时释放的能量供给ADP与无机磷合成ATP的偶联反应。主要在线粒体中进行。 底物水平磷酸化（substrate level phosphorlation）：物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，而这些化合物可直接偶联ATP或GTP的合成，这种产生ATP等高能分子的方式称为底物水平磷酸化 底物水平磷酸化不同于：氧化磷酸化（电子传递水平磷酸化） 1. 氧化磷酸化偶联在生物氧化过程中，代谢物脱下的氢经呼吸链氧化生成水时，所释放出的能量用于ADP磷酸化生成A TP。氧化是放能反应，而ADP生成ATP是吸能反应，这两个过程同时进行，即氧化时偶联磷酸化的过程称为氧化磷酸化。这种方式生成的ATP 约占ATP生成总数的80%，是维持生命活动所需能量的主要来源。 2. 电子传递链中A TP形成的部位 3. 影响氧化磷酸化的因素 （1）ATP与ADP的调节作用：ADP/ATP比值下降，说明细胞储备ATP较多，所以氧化磷酸化速度缓慢甚至停止。反之这个比值升高说明细胞需要ATP，于是氧化磷酸化加速进行。 （2）甲状腺素的调节作用：导致氧化磷酸化增强，促进物质氧化分解代谢，结果耗氧量和产热量均增加。故甲状腺机能亢进的病人常出现基础代谢率（BMR）增高、怕热，易出汗等症状。 （3）氧化磷酸化的抑制剂：氧化磷酸化的抑制剂主要有两类：一是抑制电子传递的抑制剂（呼吸链抑制剂）；另一类是使氧化磷酸化拆离的解偶联剂。呼吸链抑制剂的作用与一定部位的电子传递体结合而阻碍其电子传递。 氧化磷酸化解偶联剂不影响呼吸链的电子传递，但能减弱或停止ATP合成的磷酸化反应。最常见的解偶联剂是2，4-二硝基苯酚（DNP）。

植物生理生态学复习资料

植物生理生态学 ●绪论 植物生理生态学：研究植物与环境的相互作用和机制的一门实验科学。 研究层次：植物个体—器官—组织水平。 植物生理生态学特点：植物生态学的一个分支，主要用生理学的观点和方法来分析生态学现象。研究生态因子和植物生理现象之间的关系。 植物生理生态学主要集中在组织、器官、个体与生物环境之间的相互关系，作为对生态现象的验证和解释，同时也对微观植物生理学提供了表征验证。 ●植物与环境 环境：某一特定生物体或生物群体周围一切因素的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。 环境的本质就是生物生存和发展的资源或影响这种资源的因素。 生态因子：环境中对生物起作用的因子。对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响。 生存条件：生态因子中对生物生存环境不能缺少的生态因子的总称。 生境：特定生物个体或群体的栖息地的生态环境。 生态因子根据性质划分： 1)气候因子：温度、水分、光照、风、气压和雷电等。 2)土壤因子：土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物。 3)地形因子：陆地、海洋、海拔高度、山脉走向与坡度等。 4)生物因子：包括动物、植物和微生物之间的各种相互作用。 5)人为因子：人类活动对自然的干预、影响、破坏及对环境的污染等。 植物与生态因子之间的相互关系： 1)生态作用：生态因子对植物的结构、过程、功能、分布等产生的影响。 2)生态适应：植物改变自身结构与过程以与其生存环境相协调的过程。 3)相互作用：植物对环境做出的响应和反馈，并影响环境的过程。（环境小 气候、土壤结构、土壤微生物、大气组分、生物链结构、协同进化、生 物多样性。）

植物生理思考题 (2)

高等植物生理学思考题 龚月桦： 光合产物的运输与分配思考题 1.韧皮部装载和卸出的途径有哪些？各有何特点？ 2.同化物的分配受哪些因素的影响？其中什么是主要的决定因素？ 3.同化物在库器官是如何转化的？ 以蔗糖为最终储藏物质植物与器官的转化 ? a ：蔗糖从se —cc 复合体卸出至质外体后，b ：被胞壁酸性转化酶水解成已糖，c ：贮存薄壁细胞吸收已糖进入细胞质，d ：然后已糖进入液泡，在液泡中合成蔗糖。 以淀粉为最终储藏物质植物与器官的转化 库细胞中Suc （蔗糖）分解形成的磷酸己糖可通过造粉体膜上己糖载体进入造粉体， 或者通过糖酵解途径形成TP （磷酸丙糖），再由“Pi 转运器”进入造粉体，通过醛缩酶和FBPase 的作用形成F6P ，造粉体内的磷酸己糖最后都转变成G-1-P ，在ADPG 焦砱酸化酶的作用下形成ADPG ，ADPG 则在淀粉合成酶和分支酶的作用下最终合成淀粉。 4.若你现在需要研究小麦(或其它作物)同化物的转运分配,可以进行哪些测定? 光合作用复习思考题 1.类囊体膜脂的种类及特点 膜脂有一个很强的亲水基团，有两个非极性的脂酰基，具有疏水性。 除此之外，类囊体膜脂与其它生物膜相比，还具有以下几个特点： ①不带电荷的糖脂占膜脂的75%左右，主要是单半乳糖基油二酯（MGDG ）和双半乳糖基甘油二酯（DGDG ）；而且两种糖脂均含高比例的不饱和脂肪酸，主要是亚麻酸（18:3）。 ②磷脂的主要组分是阴离子脂类磷脂酰甘油PG ，约占类囊体膜脂的10%，而不是PC; 而且磷脂酰甘油PG 中含有叶绿体特有的脂肪酸——反式十六碳一烯酸（trans-16:1），它需要在光下才能合成。 ③含有带负电荷的硫脂SQDG ，含量占类囊体膜脂的10%左右。在非光合组织中SQDG 的含量极低。 ④类囊体膜的主要脂类单半乳糖基甘油二酯MGDG 是非双层结构脂，在生理温度上，DGDG ，SQDG ，PG ，PC 单独分散到水中时都形成双层结构，而高等植物类囊体膜的MGDG 则不形成双层结构，而是形成非双层结构。 糖脂类 磷脂 单半乳糖基甘油二酯 （MGDG) 双半乳糖基甘油二酯 （DGDG) 硫代异鼠李糖基甘油二酯 （SQDG ） 磷脂酰甘油（PG ） 磷脂酰胆碱（PC ）

植物生理学试题1

植物生理学试题1 一、选择题：（10分，每题1分） 1．近年来研究证明糖蛋白具有多方面的生物活性，如（? ?） A．??抗原与抗体的识别? ?? ?? ?? ? B．识别进入质膜的物质 C．有机物质的运输? ?? ?? ?? ?? ? D．增加了膜的流动性 2．仙人掌的抗旱机制主要是（??）。 A．耐旱? ?? ? B．避旱? ?? ?? ?C．耐兼避? ?? ???D．都不是 3．油料种子发育过程中，最先积累的贮藏物质是（? ?） ? ? A．淀粉? ?? ? B．油脂? ?? ?? ?C．有机酸? ?? ???D．脂肪酸 4．将北方冬小麦引种到广东栽培，结果不能抽穗结实，其主要原因是（??）。? ? A．日照长? ???B．气温高? ?? ? C．光照强? ?? ???D．日照短 5．植物的向光性与（??）的不均匀分布有关。 ? ? A．CTK? ?? ? B．GA? ?? ?? ? C．IAA? ?? ?? ???D．ABA 6．在组织培养中，当IAA/CTK的比例高时，有利于（??）。 A．根的分化? ?B．芽的分化? ???C．愈伤组织的生长D．都不对 7．当一株植物处于不良环境时，则自由水/束缚水的比值将（??）。 A．降低? ?? ? B．升高? ?? ?? ?C．不变? ?? ?? ? D．为零 8．当植物从缺氧环境转移到空气中，三羧酸循环则（??）。 A．停止? ?? ? B．减慢? ?? ?? ?C．加快? ?? ?? ? D．不变 9．植物细胞与外界发生水分交换时，当细胞的水势小于外界时，则细胞（??）。A．吸水? ?? ? B．失水? ?? ?? ?C．不吸不失? ?? ?D．水分子不动 10．反映植株需肥的形态指标中，最敏感的是（? ?）。 A．株高? ?? ? B．节间长度? ???C．叶色? ?? ?? ? D．生长速率 二、名词解释：（10分，每题2分） 1.双光增益效应? ??? 2.代谢源? ? 3. 呼吸跃变? ? 4. 水分临界期? ??? 5.呼吸商 三、判断正误：（10分，每题1分）? 1．C3植物是光呼吸植物，因而根系也能进行光呼吸。（? ? ） 2．有机物质运输分配是决定产量高低和品质好坏的一个重要因素。(? ? ) 3．任何逆境都会使光合速率下降。(? ???) 4．在光周期诱导过程中,用闪光中断暗期不影响短日植物开花。(? ???) 5．ABA能诱导三重反应。(? ?) 6．生长最快的温度是生长最适温度。(? ???) 7．提高环境中的氧含量,可使EMP加快。(? ?) 8．植物吸水量和吸盐量之间存在着直接的依赖关系。(? ? ) 9．蒸腾效率高的植物,一定是蒸腾量小的植物。(? ? ) 10．PEP羧化酶对CO2的亲和力和Km值均比RuBP 羧化酶高。（? ? ） 四、简答题：（50分） 1．粮食贮藏为什么要降低呼吸速率？（7分） 2．水分在植物生命活动中的作用有哪些？（7分） 3．简述引起种子休眠的原因有哪些？生产上如何打破种子休眠？（7分）4．外界环境因素是如何影响植物根系吸收矿质元素的？（7分） 5．简述果实成熟时有哪些生理变化？（7分）

植物生理第3章光合答案

参考答案： 一. 填空题 1. CO2，H2 O 2. 20~100（或200 ），40~60，10~50 （或100 ） 3. 卟啉，水，叶醇，脂 5. -CH3，CHO 6. 长光，短光 7. 光，温度，水分，矿质营养 8. 原初反应，电子传递与光合磷酸化，碳素同化作用 9. 光，暗，光能向活跃化学能，活跃化学能向稳定化学能 10. 表观光合速率，呼吸速率 11. 100 ，外，P 700 ，175 ，内，P 680 12. 原初反应，电子传递与光合磷酸化，碳素同化作用 13. 光能的吸收，传递，光能转变成电能，类囊体膜 14. 原初反应 15. 非环式光合磷酸化，环式光合磷酸化，假环式光合磷酸化，非环式光合磷酸化 16. C3，C4，PEP，PEP 羧化酶，草酰乙酸，叶肉，RuBP，RuBP羧化酶，3 –磷酸甘油酸，叶肉 17. H2O 18. 卡尔文，同位素示踪，纸谱色层分析 19. 反应中心色素分子，原初电子供体，原初电子受体 20. P 700，P 680 21. 700nm ，680nm 22. 2，3，12，18 23. ATP，NADPH 24. H2O，NADP+ 25.原初反应，电子传递与光合磷酸化，ATP，NADPH，O2，类囊体膜 26. RuBP 羧化酶，NADP –磷酸甘油醛脱氢酶，FBP 磷酸酯酶，SBP 磷酸酯酶，Ru5P 激酶 27. CAM，C3，夜间气孔张开，夜间有机酸含量高 28. 50 μmol/mol 左右，0~5 μm ol/mol，PEP 羧化酶对CO2的亲和能力强 29. CO2，液泡，CO2 30. 叶肉，维管束鞘 31. PEP，CO2，OAA，RuBP，CO2，PGA 32. 乙醇酸，葡萄糖，叶绿体，过氧化体，线粒体，线粒体 33. 乙醇酸，RuBP 加氧 34. RuBP 羧化酶-加氧酶（Rubisco），羧化，加氧 35. 叶绿体，叶绿体，过氧化体，叶绿体，线粒体 36. 卡尔文，米切尔，爱默生，明希 37. C3，C4，CAM代谢途径，C3，糖 38. 小麦，大豆，棉花，玉米，甘蔗，高粱 39. CO2 /O2比值高，CO2 /O2比值低 40. 光照，温度，水分，CO2，矿质营养 41. 光反应不能利用全部光能，暗反应跟不上 42. H2O 被氧化到O2水平，CO2被还原到糖的水平，同时伴有光能的吸收、转换与贮存 43. 反应中心，聚光（天线） 44. 叶绿体，细胞质 45. 维管素鞘，叶肉 46. 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a 、叶绿素b

第五章 微生物的新陈代谢习题及答案

第五章微生物的新陈代谢习题及答案 一、名词解释 1.生物氧化：发生在活细胞内的一系列产能性氧化反应的总称。 2.P/O比：每消耗1mol氧原子所产生的ATPmol数，用来定量表示呼吸链氧化磷酸化效率的高低。 3.无氧呼吸：又称厌氧呼吸，指一类呼吸链末端的氢受体为外源无机氧化物（少数为有机氧化物）的生物氧化。 4.延胡索酸呼吸：以延胡索酸作为末端的氢受体还原产生琥珀酸的无氧呼吸。 5.发酵：指在无氧等外源氢受体的条件下，底物脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交某一内源中间代谢物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。 6.异型乳酸发酵：凡葡萄糖经发酵后除主要产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸和CO2等多种产物的发酵，称异型乳酸发酵。 7.Stickland 反应：以一种氨基酸作底物脱氢（即氢供体），另一种氨基酸作氢受体而实现生物氧化产能的发酵类型，称为Stickland 反应。 8.循环式光合磷酸化：可在光能驱动下通过电子的循环式传递而完成磷酸化产能的反应，是一种存在于光合细菌中的原始光合作用机制。 9.非循环式光合磷酸化：电子循环途径属非循环式的光合磷酸化反应，是各种绿色植物、藻类和蓝细菌所共有的利用光能产生ATP的磷酸化反应。 10.生物固氮：是指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程。生物界中只有原核生物才具有固氮能力。 12.反硝化作用：又称硝酸盐呼吸。是指在无氧条件下，某些兼性厌氧微生物利用硝酸盐作为呼吸链的最终氢受体，把它还原成亚硝酸、NO、N2O直至N2的过程，称为异化性硝酸盐还原作用，又称硝酸盐呼吸或反硝化作用。 13.同型酒精发酵：丙酮酸经过脱羧生成乙醛，以乙醛为氢受体生成乙醇，若发酵产物中只有乙醇一种有机物分子称为同型酒精发酵。 14.次生代谢物：指某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化合物。 15.细菌酒精发酵:运动发酵单胞菌等微好氧菌经ED途径形成丙酮酸脱羧成乙醛，进一步被还原成乙醇，这种经ED途径发酵生产乙醇的方法称为细菌酒精发酵。 二、问答题 （一）试述HMP途径在微生物生命活动中的重要性。

习题-光合作用

作业――第三章植物的光合作用 一、名词解释： 光合作用光饱和现象与光饱和点原初反应 光合链光补偿点天线色素 光合磷酸化CO 2 饱和点反应中心色素分子 非环式光合磷酸化CO 2 补偿点光合作用单位 环式光合磷酸化光合速率光能利用率 电子传递的Z方案荧光及荧光现象光系统II/I 光合效率 C 3 途径与 C 3 植物CAM 途径 C 4 途径与 C 4 植物爱默生效应（双光增益效应）光呼吸 二．填空题 1、光合作用的色素有、、和。 2、光合作用的光反应在叶绿体的中进行，而暗反应是在 进行。 3、在荧光现象中，叶绿素溶液在透射光下呈色，在反射光下呈 色。 4、叶绿素对可见光的吸收峰主要是在光区，类胡萝卜素对可见光的最大吸收 峰在光区。 5、在光合电子传递中，最初的电子供体是，最终电子受体是。 6、光合磷酸化有两种方式；和。 7、C3植物的卡尔文循环位于中进行，C4植物的C3途径是 在中进行。 8、C4途径中CO2的受体是。 9、光呼吸的场所是、和。 三、问答题 1.写出光合作用的表达通式，从表达式可以看出光合作用具有什么重要意义？ 2．说明叶绿体的结构与功能。叶绿体色素的结构及主要理化性质。

3．什么是光合作用中心？植物如何将光能转变为电能？ 4．光合电子传递链的组成和电子传递途径如何？电子如何证明光合电子传递由两个光系统参与?光合作用电子传递链中，PQ 有什么重要的生理作用？ 5．怎样解释光合磷酸化的机理？为什么说电子传递和光合磷酸化是耦联的？ 6. 指出 CAM 植物光合碳代谢的特点？ 7. C 3 途径是谁发现的？分哪几个阶段？每个阶段的作用是什么？写出 C 3 - 途径的羧化阶段、还原阶段的生化反应过程。为什么说C3途径是碳同化最基本的途径？ 8．比较C3.C4和CAM植物的主要光合特征和生理特征。试述C4途径的基本过程，为什么 C 4 植物的光合效率一般比 C 3 植物的高？如何解释 C 4 植物比 C 3 植物的光呼吸低？如何评价光呼吸生理功能？ 9. 什么叫作物的光能利用率？怎样从理论上证明光能利用率可达 10% 以上？分析光能利用率低的原因。

第四节 电子传递和光合磷酸化

原初反应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。电子传递的结果，一方面引起水的裂解放氧以及NADP+的还原；另一方面建立了跨膜的质子动力势，启动了光合磷酸化，形成A TP。这样就把电能转化为活跃的化学能。 一、电子和质子的传递 （一）光合链(photosynthetic chain) 所谓光合链是指定位在光合膜上的，由多个电子传递体组成的电子传递的总轨道。现在较为公认的是由希尔(1960)等人提出并经后人修正与补充的“Z”方案(“Z” scheme)，即电子传递是在两个光系统串联配合下完成的，电子传递体按氧化还原电位高低排列(表4-2)，使电子传递链呈侧写的“Z”形(图4-10)。 图4-10 叶绿体中的电子传递模式由此图可以看出：(1)电子传递链主要由光合膜上的PSⅡ、Cyt b 6 /f、PSⅠ三个复合体串联组成。(2)电子传递有二处是逆电势梯度，即P680至P680*，P700至P700*，这种逆电势梯度的“上坡”电子传递均由聚光色素复合体吸收光能后推动，而其余电子传递都是顺电势梯度进行的。(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2H 2O产生1个O 2 和4个H+。电子的 最终受体为NADP+。(4)PQ是双电子双H+传递体，它伴随电子传递，把H+从类囊体膜外带至膜内，连同水分解产生的H+一起建立类囊体内外的H+电化学势差，并以此而推动A TP生成。

(二)光合电子传递体的组成与功能 以下按“Z”图式中电子传递的顺序介绍几种电子传递体的性质与功能，其余可参见表4-2。 1.PS Ⅱ复合体 PS Ⅱ的生理功能是吸收光能，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。 (1)PS Ⅱ复合体的组成与反应中心中的电子传递 PS Ⅱ是含有多亚基的蛋白复合体。它由聚光色素复合体Ⅱ、中心天线、反应中心、放氧复合体、细胞色素和多种辅助因子组成。PS Ⅱ的聚光色素复合体(PS Ⅱ light harvesting pigment complex ，LHC Ⅱ)，因离反应中心远而称“远侧天线”。LHC Ⅱ除具有吸收、传递光能的作用外，还具有耗散过多激发能，保护光合器免受强光破坏的作用。另外，LHC Ⅱ磷酸化后，可在类囊体膜上移动，从堆叠的基粒(富含PS Ⅱ)区域横向移动至非堆叠的基质(富含PS Ⅰ)区域，并成为PS Ⅰ的聚光色素系统，扩大了PS Ⅰ的捕光面积，协调两个光系统之间的能量分配。这就是所谓的“天线移动”。 组成中心天线的CP47和CP43是指分子量分别为47 000、43 000并与叶绿素结合的聚光色素蛋白复合体，它们围绕P680，比LHC Ⅱ更快地把吸收的光能传至PS Ⅱ反应中心，所以被称为中心天线或“近侧天线”。 PS Ⅱ反应中心的核心部分是分子量分别为32 000和34 000的D 1和D 2两条多肽。反应中心的次级电子供体Y Z 、中心色素P680、原初电子受体Pheo 、次级电子受体Q A 、Q B 等都结合在D 1和D 2上。 其中与D1结合的质体醌定名为Q B ，与D 2结合的质体醌定名为Q A 。这里的Q 有双重涵义，既是醌(quinone)的字首，又是荧光猝灭剂(quencher)的字首。Q A 是单电子体传递体，每次反应只接受一个电子生成半醌(semiquinone)(图4-11)，它的电子再传递至Q B ，Q B 是双电子传递体，Q B 可两次从Q A 接受电子以及从周围介质中接受2个H + 而还原成氢醌(hydroquinone)QH 2。这样生成的氢醌可以与醌库的PQ 交换，生成PQH 2。 图4-11 质体醌的结构和电子传递 放氧复合体(oxygen-evolving complex ，OEC)又称M ，在PS Ⅱ靠近类囊体腔的一侧，参与水的裂解和氧的释放。 (2)水的氧化与放氧 水的氧化反应是生物界中植物光合作用特有的反应，也是光合作用中最重要的反应之一。前已

光合作用名词解释

一、名词解释 1 .光反应( ligh t reaction )与暗反应( dark reaction) :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;暗反应是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。 2 . C3途径( C3pat hway)与C4途径( C4pathway) :以RuBP为二氧化碳受体,二氧化碳固定后的最初产物为PGA的光合途径,即为C3途径;以P EP为二氧化碳受体,二氧化碳固定后的最初产物为四碳双羧酸的光合途径,即为C4途径。 3 .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PSⅠ的中心色素为叶绿素a P700 , PSⅡ的中心色素为叶绿素a P680。 4 .反应中心( reaction cen ter ) :由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的色素蛋白复合体结构。 5 .光合“午休”现象( midday depression ) :光合作用在中午时下降的现象。 6 .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。 7 .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。 8 .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。 9 .红降( red drop) :当光波大于685nm时,虽然仍被叶绿素大量吸收,但量子效率急剧下降,称为红降。 10 .量子效率( quantum efficiency) :又称量子产额或光合效率。指吸收一个光量子后放出

微生物第五章部分答案

4、试述EMP途经在微生物生命活动中的重要性。 答：EMP途经又称糖酵解途径或己糖二磷酸途径。是多种微生物所具有的代谢途径。 （1）供应ATP形式的能量和NADH2形式的还原力。 （2）是连接其他几个重要代谢途径的桥梁，包括三磷酸循环（TCA）、HMP途径和ED 途径等。 （3）微生物合成提供多种中间代谢物。 （4）通过逆向反应可进行多糖合成。 5、试述HMP途经在微生物生命活动中的重要性。 答：（1）供应合成原料：为核酸、核苷酸、NAD(P)+、FAD(FMN)和CoA等生物合成提供戊糖-磷酸；途径中的赤藓糖-4-磷酸是合成芳香族、杂环族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨 酸、色氨酸和组氨酸）的原料。 （2）产还原力：产生大量NADPH2形式的还原力，不仅可供脂肪酸、固醇等生物合成之需，还可供通过呼吸链产生大量能量之需。 （3）作为固定CO2的中介：是光能自养微生物和化能自养微生物固定CO2的重要中介（HMP途径中的核酮糖-5-磷酸在羧化酶的催化下可固定CO2并形成核酮糖-1，5- 二磷酸）。 （4）扩大碳源利用范围：为微生物利用C3~C7多种碳源提供了必要的代谢途径。 （5）连接EMP途径：通过与EMP途径的连接（在果糖-1，6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处），可为生物合成提供更多的戊糖。 6、试述TAC循环在微生物产能和发酵生产中的重要性。 答：TCA位于一切分解代谢和合成代谢中的枢纽地位，产能效率极高，不仅可为微生物的生物合成提供各种碳架原料，而且还与人类的发酵生产密切相关。 7、什么叫呼吸？什么是呼吸链（电子传递链）？呼吸连有哪些组分？ 答：呼吸，又称好氧呼吸，是一种最普遍又最重要的生物氧化或产能方式，其特点是底物按常规方式脱氢后脱下的氢（常以还原力[H]形式存在）经完整的呼吸链传递，最终 被外源分子氧接受，产生水并释放ATP形式的能量。 呼吸链，指位于原核生物细胞膜上或真核生物线粒体膜上的、由一系列氧化还原势呈梯度差的、链状排列的氢（或电子）传递体，其功能是把氢或电子从低氧化还原势的化合 物逐级传递到高氧化还原势的分子或其他无机物、有机氧化物，并使他们还原。在 氢或电子的传递过程中，通过与氧化磷酸化反应相偶联，造成一个跨膜质子动势， 进而推动了A TP的合成。 呼吸连的组分除醌类是非蛋白质类和铁硫蛋白不是酶外，其余都是一些含有辅酶或辅基的酶。 8、什么是氧化磷酸化作用？什么是P/O比？什么是化学渗透学说？ 答：氧化磷酸化作用：又称电子传递链磷酸化，是指呼吸链的递氢（或电子）和受氢过程与磷酸化反应相偶联并产生ATP的作用。递氢、受氢即氧化过程造成了跨膜得质子梯度即质子动势，进而质子动势再推动ATP酶合成ATP。 P/O比：每消耗1mol氧原子所产生的A TPmol数，表示呼吸链氧化磷酸化效率的高低。

第三章-光合作用练习题

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聚光反应色素和反应中心色素。 2. 光合作用的最终电子供体是水，最终电子受体是NADP 。 3. 光合作用C3途径CO2的受体是 1.5-二磷酸核酮糖，C4途径的CO2的受体是PEP 。 4. 光合作用单位由聚光色素和反应中心色素两大部分构成。 5. PSI的原初电子供体是质体蓝素（PC），原处电子受体是叶绿素a 。 6. PSII的原初电子受体是去镁叶绿素分子，最终电子供体是水。 7. 光合放氧蛋白质复合体又称为锰聚体，有 5 种存在状态。 8. C3植物的卡尔文循环在叶片的叶肉细胞中进行，C4植物的C3途径是在叶片的维管束细胞中进行。 9. 在卡尔文循环中，每形成1摩尔六碳糖需要18 摩尔ATP，12 摩尔NADPH+H+。 10. 影响光合作用的外部因素有光照、二氧化碳、温度、矿物元素和水

分。 11. 光合作用的三大步聚包括原处反应、电子传递和光合磷酸化和碳同化。 12. 光合作用的色素有叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。 13. 光合作用的光反应在叶绿体的类囊体中进行，而暗反应是在叶绿体基质进行。14. 叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色。 15. 光合作用属于氧化还原反应，其中中被氧化的物质是水，被还原的物质时是二氧化碳。 16. 类胡萝卜素吸收光谱最强吸收区在蓝紫，它不仅可以吸收传递光能，还具有保护光合机构的作用。 17. 叶绿素吸收光谱有红光区和蓝紫光区两个最强吸收区。 18. 光合作用CO2同化过程包括羧化阶段、还原阶段、更新阶段三个大的步骤。 19.根据光合途径不同，可将植物分为C3 、C4 、CAM 三种类别。 20. 卡尔文循环按反应性质不同，可分为羧化阶段、还原阶段、更新阶段三个阶段。 21. 在光合作用中，合成淀粉的场所是叶绿体，合成蔗糖的场所是细胞质基质。 22. 光合作用中被称为同化力的物质是ATP 和DADPH和氢离子。 23. 卡尔文循环中的CO2的受体是 1.5-二磷酸核酮糖，最初产物是淀粉，催化羧化反应的酶是 1.5-二磷酸羧化酶。 24. 光呼吸中底物的形成和氧化分别在叶绿体、线粒体和过氧化氢体等三种细胞器中进行的。 25. 农作物中主要的C3植物有小麦、水稻、棉花等。 26. 农作物中C4植物有玉米、高粱、甘蔗等。 27. 光合磷酸化的途径有环式光合磷酸化、非环式光合磷酸化和假环式光合磷酸化三种类型，占主导地位的途径是非环式光合磷酸化。 28.正常植物叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量的比值为3比1 ，叶黄素和胡萝卜素分子比例为2比1 。 29. 在光合放氧反应中不可缺少的元素是氯和锰。 30. 原初反应是将光能转变为电能。 31. 量子产额的倒数称为量子需要量，即光合作用中释放1分子氧和还原1分子二氧化碳所需吸收的光量子数。 32. 类囊体膜上主要含有光系统 1 、光系统2 、Cytb６/f复合体、和ATPase复合体等四类蛋白复合体。 33. 反应中心色素分子是一种特殊性质的叶绿素 A 分子，它不仅能捕获光能，还具有光化学活性，能将光能转换成电能。 34.根据释放一分子O2和同化一分子CO2，确定光合单位包含个色素分子；根据吸收一个光量子，光合单位应包含。根据传递一个电子，光合单位应包含个色素分子数。 35. 叶绿体是由被膜、基质、和类囊体三部分组成。

细胞生物学部分答案 2

第一章绪论 1、细胞分裂有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种类型。 2、细胞学说、能量转化与守恒和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发 现”。 3、施莱登、施旺的细胞学说、达尔文进化论和孟德尔遗传学为现代生物 学的三大基石。 4、细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平，对 细胞的各种生命活动展开研究的科学。 5、第一次观察到活细胞有机体的人是英国学者列文虎克。 第二章细胞的统一性与多样性 三、填空题 1. 细菌的细胞质膜的多功能性是区别于其他细胞质膜的一个十分显著的特点。 2．真核细胞的基本结构体系包括以脂质及蛋白质为基础的细胞膜结构系统、以核 酸和蛋白质为主要成分的遗传信息传递系统与表达系统和有特异蛋白质装配构 成的细胞骨架系统。 3、原核细胞和真核细胞核糖体的沉降系数分别为 70S 和 80S 。 4、细胞的形态结构与功能的相关性和一致性是很多细胞的共同特点。 5、与动物细胞相比较，植物细胞所特有的结构与细胞器有细胞壁、液泡、 叶绿体；而动物细胞特有的结构有中心粒。 6. DNA病毒的核酸的复制与转录一般在细胞核中，而RNA病毒核酸的复制与转录一 般在细胞质中。 7.目前在细胞与病毒的起源与进化上，更多的学者认为生物大分子先演化成细 胞，再演化成病毒。 8.根据核酸类型的不同，引起人类和动物产生疾病的病毒中，天花病毒、流感病毒属于 DNA 病毒；引起艾滋病的HIV属于 RNA 病毒。 五、翻译 1、virus 病毒 2、viroid 类病毒 3、HIV 艾滋病毒（人类免疫缺陷病毒） 4、bacteria 细菌 六、问答题： 2、简述原核细胞与真核细胞最根本的区别。 答：①基因组很小，多为一个环状DNA ②没有以膜为基础的各类细胞器，也无细胞核膜 ③细胞体积一般很小 ④细胞膜多功能性 ⑤DNA复制，RNA转录与蛋白质的合成的结构装置没有空间分隔，可以同时进行，转录与 翻译在时间与空间上市连续进行的 5、简述病毒在细胞内的复制过程。27页 答：①DNA病毒 侵染细胞后进入细胞核【除痘病毒】,在病毒DNA的指导下利用宿主细胞的代谢系统转录、翻译病毒的“早 期蛋白”；早期蛋白主要功能是调节病毒基因的表达以及病毒DNA的复制，在不同程度上影响宿主DNA复制 与转录；病毒DNA复制之后表达晚期蛋白，晚期蛋白是病毒包装过程中所需要的蛋白。 ②RNA病毒 一般在细胞质内复制，RNA(﹢)病毒的RNA本身就可以作为模板，利用宿主的代谢系统翻译出病毒的早期蛋 白，而RNA（-）病毒必须以本身RNA为模板，利用病毒本身携带的RNA聚合酶合成病毒的Mrna；早期蛋白 抑制宿主DNA的复制与转录，催化病毒基因组RNA的合成；病毒mRNA与宿主的核糖体相结合翻译出病毒的