維持生命現(xiàn)象的能量

1、第二章、維持生命現(xiàn)象的能量3-1 能量的來源3-2能量的流轉(zhuǎn)3-3 能量的去處3-1能量的來源細(xì)胞維持生命所需之能量來源：ATP > ADP + Pi + 能量ATP的來源:1呼吸作用氧化葡萄糖2. 其他化學(xué)反應(yīng)葡萄糖的來源？生物的營養(yǎng)方式一. 自營生產(chǎn)者1光合自營生物 例如:植物，藻類，某些原核生物2. 化學(xué)自營生物 例如:硝化細(xì)菌，亞硝化細(xì)菌.二. 異營消費(fèi)者分解者1. 掠食性2. 寄生性3腐生性4.共生性光合作用一 光合作用的場所：葉綠體 二葉綠體的構(gòu)造：葉綠餅及基質(zhì)葉綠囊囊狀膜thylakoid三. 光合作用色素：葉綠素:葉綠素a和葉綠素b,主要吸收紫，藍(lán)，橘,紅色光 類胡蘿蔔素

2、胡蘿蔔素和葉黃素，主要吸收藍(lán)紫色光； 防止葉綠素受強(qiáng)光破壞，輔助色素：葉綠素b及類胡蘿蔔素四光合作用的反應(yīng)式：6CO2+12H2O?+6H2Q+6O21930年 范尼爾van Niel以硫細(xì)菌做實(shí)驗(yàn)6CO2+I2H2S 、C6H12O6 +6H2O +12S後人進(jìn)一步以藻類實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)一：以18O標(biāo)定水CO2 + 2H2O > CH2O + H2O + O2 實(shí)驗(yàn)二:以18O標(biāo)定二氧化碳CO2 + 2H2O > CH2O + H2O + O2五.反應(yīng)步驟：含光反應(yīng)及暗反應(yīng)一光反應(yīng)作用位置:葉綠囊功能：吸收光能、分解水、合成 ATP及NADPH二暗反應(yīng)碳反應(yīng)作用位置：基質(zhì)功能：固定C

3、O2,合成葡萄糖一光反應(yīng)一. 光系統(tǒng)的組成1. 位於葉綠囊膜上，共約200300個色素分子成一系統(tǒng)2. 每一系統(tǒng)由天線色素及反應(yīng)中心組成3. 分成兩種系統(tǒng)：光系統(tǒng)IPSI=胡蘿蔔素+葉綠素+p700 光系統(tǒng)llPSII=葉黃素+葉綠素+p680 反應(yīng)中心:特殊葉綠素a分子電子傳遞的方式非循環(huán)的電子傳遞方式1. 光系統(tǒng)II:吸收光能轉(zhuǎn)給葉綠素P6802. P680反應(yīng)中心釋出高能電子至電子傳遞鏈I3. 電子傳遞鏈1合成ATP電子傳至光系統(tǒng)I4. 光系統(tǒng)I吸收能量轉(zhuǎn)給葉綠素P7005. 釋出高能電子至電子傳遞鏈II6. 電子傳遞鏈II釋出能量,用於合成NADPH7. NADP+接收電子,合成NAD

4、PH:NADP+ H+ 2e- + 能量 > NADPH8. 水的光分解作用葉綠囊腔內(nèi)進(jìn)行+ -H2O > 2H + 1/2 02 + 2e2H+:儲存在葉綠囊腔內(nèi)O2:釋出植物體外|2e :進(jìn)入光系統(tǒng)II循環(huán)的電子傳遞方式1. 光系統(tǒng)I:吸收能量轉(zhuǎn)給葉綠素P7002. 釋出高能電子至電子傳遞鏈3. 電子傳遞鏈合成ATP4. 電子傳回P700ATP的合成一 .ATP的構(gòu)造二. 合成過程磷酸化作用:ADP + Pi + 能量?ATP+H2O三. 磷酸化作用的種類1. 化學(xué)滲透磷酸化作用1光合磷酸化作用例如：光反應(yīng)之電子傳遞2氧化磷酸化作用例如：呼吸作用之電子傳遞2. 受質(zhì)階層磷酸化作

5、用1. ATP的構(gòu)造2. 化學(xué)滲透磷酸化作用3. 氫質(zhì)子梯度電化學(xué)梯度4. 質(zhì)子由高濃度往低濃度擴(kuò)散化學(xué)滲透勢5. 通過膜上的溝道蛋白質(zhì)+ATP合成酶6. 合成ATP光合磷酸化作用：光反應(yīng)中ATP的合成P680光系統(tǒng)II釋出高能電子經(jīng)電子傳遞鏈傳至 P700光系統(tǒng)I 電子傳遞時釋出能量，用於H+的主動運(yùn)輸由葉綠囊膜外往內(nèi)運(yùn)送 葉綠囊腔內(nèi)質(zhì)子濃度高於膜外基質(zhì)而形成化學(xué)滲透勢 質(zhì)子通過膜上的溝道蛋白質(zhì)+ATP合成酶而合成ATP受質(zhì)階層磷酸化作用二.暗反應(yīng)碳反應(yīng)1固定C02C02+RuBP雙磷酸核酮糖TT PGA磷酸甘油酸2磷酸甘油醛的合成PGA+ATP+NADPH - - G3P1/6之G3P送至

6、細(xì)胞質(zhì)中合成葡萄糖等物質(zhì) 3核酮糖的再合成5/6 之 G3P+ATP RuBP卡爾文循環(huán)六光合作用的效率一.光合作用對光線利用率極低 約0.5 3.5 %二.光呼吸降低光合作用的效率1. 光呼吸:日光下行呼吸作用，分解糖,但不合成ATP.2. 光呼吸把產(chǎn)物氧化成CO2釋回空氣中3. C4歷程的植物無光呼吸現(xiàn)象.C3歷程與C4歷程C3歷程固定CO2後的第一個產(chǎn)物為三碳化合物磷酸甘油酸.C4 歷程CAM固定CO2後的第一個產(chǎn)物為四碳化合物草醋酸.CO2 四碳化合物 CO2 卡氏循環(huán)三.影響植物光合作用能力的因素1. 環(huán)境因素2. 遺傳因素四.影響光合作用效率的環(huán)境因素1. 溫度2. 光線3. CO2濃度4. 土壤中的礦物質(zhì)3-2能量的流轉(zhuǎn)能量傳遞太陽輻射能，自營性生物，異營性生物細(xì)胞的呼吸作用一. 何謂呼吸作用：細(xì)胞分解葡萄糖，脂肪酸或其他有機(jī)物以獲得ATP的過程一有氧呼吸第一階段於細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，不需氧氣糖解作用：分解葡萄糖成丙酮酸p.93形成ATP與NADH第二階段於粒線體中進(jìn)行，需氧氣1. 乙醯輔酶A的形成：丙酮酸轉(zhuǎn)化成乙醯輔酶 A,形成NADH,釋出CO2P.932. 檸檬酸循環(huán)：消耗乙醯輔酶A,釋出CO2,形成NADH、FADH2及ATP3. 電子傳遞：消耗NADH及FADH2,形成ATP,氧接受電子,