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:叶绿素和类胡萝卜素,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。 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。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。 3.光系统工(PS) 令吸收高峰为波长680nm处,又称P680。至少包括12条多肽链。包括一个集光复合 体( light-hawesting complexⅡ,LHCⅡ)、一个反应中心和一个含锰原 放氧的复合体( oXygen evolving complex)。D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b复合体( cyt b6/f complex) 令可能以二聚体形成存在,每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6(b63)、细 胞色素f、铁硫蛋白、以及亚基Ⅳ(被认为是质体醌的结合蛋白) ●5.光系统I(PS 令能被波长700nm的光激发,又称P700。包含多条肽链。由集光复合体I和作用中 心构成。结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外外,其 它叶绿素都是天线色素。三种电子载体分别为A(一个cha分子)、A(为维生素K1 及3个不同的4Fe4S。 16
16 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：叶绿素和类胡萝卜素，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。 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。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。 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。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) ❖可能以二聚体形成存在，每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6（b563）、细 胞色素f、铁硫蛋白、以及亚基Ⅳ（被认为是质体醌的结合蛋白）。 5．光系统Ⅰ（PSI） ❖能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链。由集光复合体Ⅰ和作用中 心构成。结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外外，其 它叶绿素都是天线色素。三种电子载体分别为A0（一个chla分子)、A1 (为维生素K1 ) 及3个不同的4Fe-4S
光反应 在类囊体膜上由光引起的光化学反应,通过叶绿素等光合色素分子吸收 传递光能,水光解,并将光能转换为电能(生成高能电子),进而通过 电子传递与光合磷酸化将电能转换为活跃化学能,形成ATP和 NADPH 并放出O2的过程。包括原初反应、电子传递和光合磷酸化。 原初反应( primary reaction) ☆原初反应是指叶绿素分子从被光激发至引起第一个光化学反应为止 的过程,包括光能的吸收、传递与转换,即光能被捕光色素分子吸 收并传递至反应中心,在反应中心发生最初的光化学反应,使电荷 分离从而将光能转换为电能的过程 光能的吸收、传递与转换,形成高能电子 电子传递 光合磷酸化
17 光反应 在类囊体膜上由光引起的光化学反应，通过叶绿素等光合色素分子吸收、 传递光能，水光解，并将光能转换为电能（生成高能电子），进而通过 电子传递与光合磷酸化将电能转换为活跃化学能，形成ATP和NADPH 并放出 O2 的过程。包括原初反应、电子传递和光合磷酸化。 原初反应（primary reaction) ❖ 原初反应是指叶绿素分子从被光激发至引起第一个光化学反应为止 的过程，包括光能的吸收、传递与转换，即光能被捕光色素分子吸 收并传递至反应中心，在反应中心发生最初的光化学反应，使电荷 分离从而将光能转换为电能的过程。 ❖ 光能的吸收、传递与转换，形成高能电子 电子传递 光合磷酸化
电子传递与光合磷酸化 电子传递与光合磷酸化需说明以下几点: 令①最初电子供体是H2O,最终电子受体是 NADP。 令②电子传递链中唯一的H-pump是cytb复合物。类囊体腔的质 子浓度比叶绿体基质高,该浓度梯度产生的原因归于 H2O光解、cytb6f的 H*-pump、 NADPH的形成。 ●ATP、 NADPH在叶绿体基质中形成。 令③电子沿光合电子传递链传递时,分为韭循环式光合磷酸化 和循环式光合磷酸化两条通路。循环式传递的高能电子在PSⅠ 被光能激发后经cytb6f复合物回到PSI。结果是不裂解H2O 产生O2,不形成 NADPH,只产生H跨膜梯度,合成ATP 光合磷酸化的概念
18 电子传递与光合磷酸化 电子传递与光合磷酸化需说明以下几点： ❖ ①最初电子供体是H2O，最终电子受体是NADP+ 。 ❖ ②电子传递链中唯一的H+ -pump是cytb6 f复合物。类囊体腔的质 子浓度比叶绿体基质高，该浓度梯度产生的原因归于： ⚫ H2O光解、cytb6 f 的H+ -pump、NADPH的形成。 ⚫ ATP、NADPH在叶绿体基质中形成。 ❖ ③电子沿光合电子传递链传递时，分为非循环式光合磷酸化 和循环式光合磷酸化两条通路。循环式传递的高能电子在PSⅠ 被光能激发后经cytb6 f复合物回到PSⅠ。结果是不裂解H2O、 产生O2，不形成NADPH，只产生H+跨膜梯度，合成ATP 。 光合磷酸化的概念
光反应与电子传递 P680接受能量后,由基态变为激发态(P680*),然后将电子传递给去镁 叶绿素(原初电子受体),P680*带正电荷,从原初电子供体Z(反应中心 D1蛋白上的一个酪氨酸侧链)得到电子而还原;2再从放氧复合体上获取 电子;氧化态的放氧复合体从水中获取电子,使水光解。 在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA,Q又迅速将电子 传给D上的QB,还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来,另一个氧 化态的质体醌占据其位置形成新的Q。质体醌将电子传给细胞色素b「复合 体,同时将质子由基质转移到类囊体腔。电子接着传递给位于类囊体腔 侧的含铜蛋白质体蓝素(plastocyanin,PC)中的Cu2,再将电子传递到光系 统Ⅱ。 AP700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A→A1→4Fe-4S的方向依次 传递,由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白 ( ferredoxin,FD)。最后在铁氧还蛋白NADP还原酶的作用下,将电子传 给NADP+,形成 NADPH。失去电子的P700从PC处获取电子而还原
19 光反应与电子传递 P680接受能量后，由基态变为激发态（P680*），然后将电子传递给去镁 叶绿素（原初电子受体），P680*带正电荷，从原初电子供体Z（反应中心 D1蛋白上的一个酪氨酸侧链）得到电子而还原；Z+再从放氧复合体上获取 电子；氧化态的放氧复合体从水中获取电子，使水光解。 在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA，QA又迅速将电子 传给D1上的QB，还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来，另一个氧 化态的质体醌占据其位置形成新的QB。质体醌将电子传给细胞色素b6 /f复合 体，同时将质子由基质转移到类囊体腔。电子接着传递给位于类囊体腔一 侧的含铜蛋白质体蓝素(plastocyanin, PC)中的Cu2+，再将电子传递到光系 统Ⅱ。 P700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A0→A1 →4Fe-4S的方向依次 传递，由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白 （ferredoxin,FD）。最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下，将电子传 给NADP+，形成NADPH。失去电子的P700从PC处获取电子而还原