托福聽力學(xué)科背景知識化學(xué)物理

1、化學(xué)/物理石油是指氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的烴類混合物，具有天然的產(chǎn)狀。石油又分為原油、天然氣、天然氣液及天然焦油等形式，但上仍將“石油”作為“原油”的定義用。石油是一種粘稠的、深褐色液體，被稱為“工業(yè)的血液”。地殼上層部分地區(qū)有石油。主要成分是各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。是地質(zhì)勘探的主要對象之一。石油的成油機理有生物沉積變油和油兩種學(xué)說，前者較廣為接受，認(rèn)為石油是古代海洋或湖泊中的生物經(jīng)過漫長的演化形成，屬于生物沉積變油，不可再生；后者認(rèn)為石油是由地殼內(nèi)本身的碳生成，與生物無關(guān)，可再生。石油主要被用來作為燃油和，也是許多化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品，如溶液、化肥、殺蟲劑和等的原料。古埃及、古巴比倫人在很早以前

2、已開采利用石油。“石油”這個中文名稱是由北宋科學(xué)家第一次命名的。Petroleum 石油上把加工處理的石油稱為原油。一種黑褐色并帶有綠色熒光，具有特殊氣味的粘稠性油狀液體。是烷烴、環(huán)烷烴、 芳香烴和烯烴等多種液態(tài)烴的混合物。主要成分是碳和氫兩種元素，分別占 8387%和 1114%；還有少量的硫、氧、氮和微量的 磷、砷、鉀、鈉、鈣、鎂、鎳、鐵、釩等元素。0.780.97，分子量 280300，凝固點-5024。原油經(jīng)煉制加工可以獲得各種油、溶劑油、潤滑油、潤滑脂、石 蠟、瀝青以及液化氣、芳烴等產(chǎn)品，為國民經(jīng)濟提供、原料和化工產(chǎn)品。Crude oil：原油Chlorophyll is respo

3、nsible for the green color of many plants and algae.Seenthroughamicroscope,chlorophyllisconcentratedwithinanisms in structures called chloroplasts.Plants are perceived asgreen because chlorophyll absorbs mainly theblue and red wavelengnd reflects the green.Thereareseveraltypesofchlorophyll,butallsha

4、rethe chloragnesium ligand which forms the right side of this diagram.Chlorophyll(alsochlorophyl)isanyofseveralrelatedgreen pigments foundhe mesosomes of cyanobacteria, as well as inthe chloroplasts of algae and plants.1Its name is derived fromthe Greek words , khloros (pale green) and , phyllon (le

5、af).2 Chlorophyll is essential in photosynthesis, allowingplants to absorb energy from light.Chlorophyllsabsorblightmoststronglyheblueportionofthe electromagnetic spectrum as well as the red portion.3 Conversely, itis a poor absorber of green and near-green portions of the spectrum,which it reflects

6、, producing the green color of chlorophyll-containingties. Two types of chlorophyllexisthephotosystemsofgreenplants: chlorophyll a and b.4Chemical structureeditChlorophylls are numerousypes, but all are defined by the presenceof a fifth ringthe four pyrrole-like rings. Most chlorophylls areclassifie

7、d as chlorins, which are reduced relatives to porphyrins (foundin hemoglobin). They share a common biosynthetic pathway withporphyrins, including the precursor uroporphyrinogeI. Unlike hemes,which feature iron at the center of the tetrapyrrole ring, chlorophyllsbind magnesium. For the structures dct

8、edhis article, some ofthe ligands attached to the Mg2+ center are omitted for clarity. TheSpace-filling mof the chlorophyll a moleculechlorinringcanhavevariouechains,usuallyincludingalong phytol chain. The most widely distributed formerrestrial plantsis chlorophyll a.The structures of chlorophylls a

9、re summarized below:，是高等植物和其它所有能進行光合作用的生物體含有的一類綠素。a 和b 均可溶于乙醇、乙醚和等溶劑，不溶于水，因此，可以用極性溶劑如、甲醇、乙醇、乙酸乙酯等提取?；竞喗?，是植物進行光合作用的主要色素，是一類含脂的色素，位于類囊體膜。吸收大部分的紅光和紫光但反射綠光，所以呈現(xiàn)綠色，它在光合作用的光吸收中起作用。為鎂卟啉化合物，包括a、b、c、d、f 以及原和細(xì)菌等。不很穩(wěn)定，光、酸、堿、氧、氧化劑等都會使其分解。酸性條件下，分子很容易失去卟啉環(huán)中的鎂成為去鎂。有造血、提供維生素、解毒、抗病等多種用途。分類分為a、b、c(6 張)d、f、原和細(xì)菌等。的發(fā)現(xiàn)德

10、國化學(xué)家，在 20 世紀(jì)初，采用了當(dāng)時最先進的色層分離法來提取綠的物質(zhì)。經(jīng)過 10 年的艱苦努力，用成噸的綠葉，終于捕捉到了的神秘物質(zhì)，正是因為在植物體內(nèi)所起到的奇特名稱存在場所最大吸收光帶a所有綠色植物中紅光和藍(lán)紫光b高等植物、綠藻、眼蟲藻、管藻紅光和藍(lán)紫光c硅藻、甲藻、褐藻、鹿角藻、隱藻紅光和藍(lán)紫光d紅藻、藍(lán)藻紅光和藍(lán)紫光f細(xì)菌非可見光（紅外波段）原素植物（幼苗期）近于紅光和藍(lán)紫光細(xì) 菌 葉綠素紫色細(xì)菌紅光和藍(lán)紫光作用，才使人類得以生存。由于成功地提取了，1915 年，泰特榮獲了化學(xué)獎。性質(zhì)及結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)19 世紀(jì)初，化學(xué)家、色層分析法創(chuàng)始人 M.C.茨用吸附色層分析法證等植物葉子

11、中的有兩種成分。德國 H.等經(jīng)過多年的努力，弄清了的復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)。1960 年R.B.德的了a。至此，的分子結(jié)構(gòu)得到定論。分子是由兩部分組成的：部分是一個卟啉環(huán)(porphyrin ring)，其功能是光吸收；另一部分是一個很長的脂肪烴側(cè)鏈，稱為醇(phytol)，葉綠素用這種側(cè)鏈到類囊體膜。與含鐵的血紅素基團不同的是，卟啉環(huán)中含有一個鎂原子。分子通過卟啉環(huán)中單鍵和雙鍵的改變來吸收可見光。a各種之間的結(jié)構(gòu)差別很小。如a 和 b 僅在吡咯環(huán)上的附加基團上有差異：前者是甲基，后者是基。細(xì)菌和a 不同處也只在于卟啉環(huán)上的乙烯基換成酮基和環(huán)上的一對雙鍵被氫化?；瘜W(xué)性質(zhì)高等植物體中的主要有a 和b兩種

12、。它們不溶于水，而溶于，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。a 分子式：C55H72O5N4Mg；b 分子式：C55H70O6N4Mg。在顏色上，a 呈藍(lán)綠色，而b 呈黃綠色。按化學(xué)性質(zhì)來說，是酸的酯，能發(fā)生皂化反應(yīng)。酸是雙羧酸，其中一個羧基被甲醇所酯化，另一個被所酯化。分子含有一個卟啉環(huán)的“頭部”和一個醇的“尾巴”。鎂原子居于卟啉環(huán)的，偏向于帶正電荷，與其相聯(lián)的氮原子則偏向于帶負(fù)電荷，因而卟啉具有極性，是親水的，可以與蛋白質(zhì)結(jié)合。是由四個異戊二烯組成的雙萜，是一個親脂的脂肪鏈，它決定了的脂溶性。不參與氫的傳遞或氫的氧化還原，而僅以電子傳遞（即電子得失引起的氧化還原）及共軛傳遞（直接能量傳遞）的方式參

13、與能量的傳遞。卟啉環(huán)中的鎂原子可被氫離子、銅離子、鋅離子所置換。用酸處理葉片，氫熒光儀離子易進入體，置換鎂原子形成去鎂，使葉片呈褐色。去鎂易再與銅離子結(jié)合，形成銅代，顏色比原來更穩(wěn)定。人們常根據(jù)這一原理用醋酸銅處理來保存綠色植物標(biāo)本。醇是親脂的脂肪族鏈，由于它的存在而決定了分子的脂溶性，使之溶于、乙醚等中。由于在結(jié)構(gòu)上的差別，a 呈藍(lán)綠呈黃綠色。在光下易被氧化而退色。素是雙羧酸的酯，與堿發(fā)生皂化反應(yīng)。不是很穩(wěn)定，光、酸、堿、氧、氧化劑等都會使其分解。酸性條件下，分子很容易失去卟啉環(huán)中的鎂成為去鎂溶液能進行部分類似光合作用的反應(yīng)，在光下使某些化合物氧化或還原。人工的膜在光下能產(chǎn)生光電位和光電流，

14、也能催化某些氧化還原反應(yīng)。 3光合作用光合作用是指綠色植物通過體，把光能用和水轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，在落葉有機物中，并且出氧的過程。光合作用的第一步是光能被吸收并將離子化。產(chǎn)生的化學(xué)能被暫時在三磷酸腺苷(ATP)中，并最終將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物和氧氣。1864 年，德國科學(xué)家薩克斯做了這樣一個實驗：把綠色葉片放在暗處幾小時，目的是讓葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉。然后把這個葉片一半，另一半遮光。過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有發(fā)生顏色變化，的那一半葉片則呈深藍(lán)色。這一實驗成功地證明了綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。1880 年，德國科學(xué)家用水綿進行了光合作用的實驗：把載有水綿和

15、好氧細(xì)菌的臨時裝片放在沒有空氣并且是的環(huán)境里，然后用極細(xì)的光束照射水綿。通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，好氧細(xì)菌只集中在體被光束照射到的部位附近；如果上述臨時裝片完全在光下，好氧細(xì)菌則集中在體所有受光部位的周圍。的實驗證明：氧是由體出來的，體是綠色植物進行光合作用的場所。將一片脫去淀粉的紫羅蘭葉片放在陽光下數(shù)小時之后用碘試劑檢測，可以發(fā)現(xiàn)只有葉片上綠色的區(qū)域變色而白域沒有，也就是說只有綠域有淀粉存在。這顯示了光合作用在缺乏的情況下無法進行，存在是光合作用的必要條件。Schematic of photosynthesis in plants. The carbohydrates produced arest

16、ored in or used by the plant.Overall equation for the type of photosynthesist occurs in plantsComite image showing the global distribution of photosynthesis,including both oceanic phytoplton and terrestrial vegeion. Darkred and blue-green indicate regions of high photosyntheticactivity inthe ocean a

17、nd on land, respectively.Photosynthesis is a pros used by plants and otheranismstoconvertlightenergyochemicalenergytcanlaterbe released to fuel theanisms activities. This chemical energy isstored in carbohydrate molecules, such agars, which are synthesizedfrom carbon dioxide and water hence the name

18、 photosynthesis, fromthe Greek , ph s, light, and , synthesis, puttingtogether.123ost cases, oxygen is also released as a wasteproduct.Mostplants,mostalgae,andcyanobacterirformphotosynthesis;suchanismsarecalledphotoautotrophs.Photosynthesis is largelyresponsible forproducingand maainingthe oxygen co

19、ntent of the Earths atmosphere, ands all of theanic compounds and most of the energy nesary for life onEarth.4Althoughphotosynthesis isperformed differently by differentspecies, the pros always begins when energy from light is absorbedbyproteinscalledreactioncentrestcontaingreenchlorophyllpigments.I

20、nplants,theseproteinsareheldinsideanelles called chloroplasts, whichare most abundant in leafcells, while in bacteria they are embeddedhe plasma membrane. Intheselight-dependentreactions,someenergyisusedtostrip electrons from suitable substan, such as water, producingoxygen gas. The hydrogen freed b

21、y the splitting of water is usedhecreation of two further compoundst serve as short-term stores ofenergy, enabling its transfer to drive other reactions: these compoundsare reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NH)and adenosine triphosphate (ATP), the energy currency of cells.In plant

22、s, algae and cyanobacteria, long-term energy storageheformofsugarsisproducedbyasubsequentsequenceof light-independent reactions called the Calvin cycle; some bacteria usedifferent mechanisms, such as the reverse Krebs cycle, to achieve thesameend.heCalvincycle,atmosphericcarbondioxideis incorporated

23、o already existinganic carbon compounds, suchas ribulose bisphosphate (RuBP).5 Using the ATP and NH producedbythelight-dependentreactions,theresultingcompoundsarethenreducedandremovedtoform furthercarbohydrates,suchas glucose.Thephotosyntheticanismsprobably evolvedearly intheevolutionaryhistoryoflif

24、eandmostlikelyusedreducingagentch as hydrogen or hydrogen sulfide, rathernwater, assourof electrons.6Cyanobacteriaappearedlater;theexsoxygenthey produced contributed directly to the oxygenation of theEarth,7 which rendered the evolution of complex lifesible. Today,the average rate of energy capture

25、by photosynthesis globally isapproximay 130 terawatts,8910 which is about eight times thecurrenter consumption of human civilization.11 Photosyntheticanismsalsoconvertaround100115billiontonnes(91-104 petagrams) of carbono biomass per year.1213Photosynthesis changenlighto chemical energy, splits wate

26、r toliberate O2, and fixes CO2o sugar.Photosyntheticanisms are photoautotrophs, whieanst theyare able to synthesize food directly from carbon dioxide and water usingenergy from light. However, not allanisms use carbon dioxide as asourceofcarbonatomstocarryoutphotosynthesis; photoheterotrophs useanic

27、 compounds, ratherncarbondioxide,asasource of carbon.4Inplants,algae,andcyanobacteria, photosynthesis releases oxygen. This is called oxygenicphotosynthesis and is by far the most common type of photosynthesisused by livinganisms. Although there are some differenbetnoxygenic photosynthesis in plants

28、, algae, and cyanobacteria, the overallpros is quite similarheseanisms. There are also many varietiesof anoxygenic photosynthesis, used mostly by certaypes of bacteria,which consume carbon dioxide but do not release oxygen.Carbon dioxide is convertedo sugars in a pros called carbonfixation; photosyn

29、thesis captures energy from sunlight to convert carbondioxideocarbohydrate.Carbonfixationisan endothermic redox reaction. In general outline, photosynthesis is theopite of cellular respiration: while photosynthesis is a pros ofreduction of carbon dioxide to carbohydrate, cellular respiration is theo

30、xidation of carbohydrate or other nutrients to carbon dioxide. Nutrientsused in cellular respiration include carbohydrates, amino acids and fattyacids. These nutrients are oxidized to produce carbon dioxide and water,and to release chemical energy to drive theanisms metabolism.Photosynthesis and cel

31、lular respiration are distinct proses, as theytake place through different sequenof chemicalreactions and indifferent cellular compartments.Teral equation for photosynthesis asproed by Cornelisvan Niel is therefore:14CO2carbondioxide+2H2Aelectrondonor+photonslightenergy CH2Ocarbohydrate + 2Aoxidized

32、electrondonor + H2OwaterSince water is used as the electron donor in oxygenic photosynthesis, theequation for this pros is:CO2carbondioxide+2H2Owater+photonslightenergy CH2Ocarbohydrate + O2oxygen + H2OwaterThisequationemphasizestwaterisboreactantinthe light-dependent reaction and a product of the l

33、ight-independentreaction, banceling n water molecules from each side gives the netequation:CO2carbondioxide+H2Owater+photonslightenergy CH2Ocarbohydrate + O2oxygenOthrosebstitute other compounds (such as arsenite) for waterhe electron-supply role; for exle some microbes use sunlight tooxidize arseni

34、te to arsenate:15 The equation for this reaction is:CO2carbondioxide + (AsO33)arsenite + photonslight energy (AsO34)arsenate + COcarbonmonoxide(used to build other compounds in subsequent reactions)16Photosynthesis occurswo stages.hestage, light-dependentreactions or light reactions capture the ener

35、gy of light and use it to makethe energy-storage molecules ATP and NH. During the second stage,the light-independent reactions use these products to capture andreduce carbon dioxide.Mostanismst utilize oxygenic photosynthesis use visible light forthelight-dependentreactions,althougheastthreeuseshort

36、wave infrared or, more specifically, far-red radiation.17Someanisms employ even more radical variants of photosynthesis.Some archaea use a simpler methodt employs a pigment similar tothose used for viin animals. The bacteriorhodopsin changes itsconfiguration in response to sunlight, acting as a prot

37、on pump. Thisprodua proton gradient more directly, which is then converted tochemical energy. The pros does not involve carbon dioxide fixationand does not release oxygen, and seems to have evolved separay fromthe more common types of photosynthesis.1819光合作用，通常是指綠色植物（包括藻類）吸收光能，把和水富能有機物，同時氧氣的過程。 1 其主

38、要包括光反應(yīng)、暗反應(yīng)兩個階段， 2 涉及光吸收、電子傳遞、光合磷酸化、碳同化等重要反應(yīng)步驟，對實現(xiàn)自然界的能量轉(zhuǎn)換、維持大氣的碳-氧平衡具有重要意義。 1定義綠色植物利用的光能，同化（CO2）和水（H2O）制造有機物質(zhì)并氧氣的過程，稱為光合作用。光合作用所產(chǎn)生的有機物主要是碳水化合物，并出能量。圖 1 光合作用示意圖反應(yīng)過程光合作用的過程是一個比較復(fù)雜，從表面上看，光合作用的總反應(yīng)式似乎是一個簡單的氧化還原過程，但實質(zhì)上包括一系列的光化學(xué)步驟和物質(zhì)轉(zhuǎn)變問題。根據(jù)現(xiàn)代的資料，整個光合作用大致可分為下列 3 大步驟：原初反應(yīng)，包括光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換；電子傳遞和光合磷酸化，形成活躍化學(xué)能（ATP

39、和 NH）；碳同化，把活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能（固定 CO2，形成糖類）。6 在介紹光合作用反應(yīng)過程前，對光合作用過程中涉及的光合色素及光系統(tǒng)進行一定的了解是必要的。光合色素及光系統(tǒng)1. 光合色素體由雙層膜、類囊體和基質(zhì)三部分組成。類囊體是單層膜同成的扁平小囊，沿體的長軸平行排列。膜上含有光合色素和電子傳遞鏈組分，光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化是在類囊體上進行的。類囊體膜上的色素有兩類：和橙黃色的類胡蘿卜素，通常和類胡蘿卜素的比例約為 3 : 1，而a（chl a）與b（chl b）的比例也約為 3 : 1。根據(jù)功能區(qū)分，體類囊體膜上的色素又可分為兩種：一種是作用中心色素，少數(shù)特殊狀態(tài)的a 分子屬于

40、此類；而另一種則是聚光色素，絕大多數(shù)色素（包括大部分a 和全部b 胡蘿卜素、葉黃素）屬于聚光色素。其中，聚光色素（lighrvestingpigment）沒有光化學(xué)活性，只有收集光能的作用，像漏斗一樣把光能起來，傳到反應(yīng)中心色素，完成光化學(xué)反應(yīng)。2. 光合作用中心光合作用中心，也稱反應(yīng)中心， 是進行原初反應(yīng)的最基本的色素蛋白結(jié)構(gòu)。其至少包括一個光能轉(zhuǎn)換色素分子（P）、一個原初電子受體（A）和一個原初電子供體（D），才能導(dǎo)致電荷分離，將光能轉(zhuǎn)換為電能，并且累積起來。光合作用中心可以認(rèn)為是光能轉(zhuǎn)換的基本。3. 光系統(tǒng)光合作用的光化學(xué)反應(yīng)是由兩個包括光合色素在內(nèi)的光系統(tǒng)完成的，即光系統(tǒng)（簡稱 PS）

41、和光系統(tǒng)（簡稱 PS）。每個光系統(tǒng)均具有特殊的色素復(fù)合體等物質(zhì)。原初反應(yīng)光合作用的第一幕是原初反應(yīng)（primary reaction）。它是指光合作用中從分子受光激發(fā)到引起第一個光化學(xué)反應(yīng)為止的過程，其中包含色素分子對光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換的過程。兩個光系統(tǒng)（PS和 PS）均參加原初反應(yīng)。6當(dāng)波長范圍為 400 700 nm 的可見光照射到綠色植物時，聚光色素系統(tǒng)的色素分子吸收光量子后，變成激發(fā)態(tài)。由于類囊體片層上的色素分子排列得很緊密（10 50 nm），光量子在色素分子之間以誘導(dǎo)方式進行快速傳遞。此外，能量即可以在相同色素分子之間傳遞，也可以在不同色素分子之間傳遞。因此能量傳遞效率很高。這

42、樣，聚光色素就像透鏡把光束集中到焦點一樣把大量的光能吸收、，并迅速傳遞到反應(yīng)中心色素分子。6光化學(xué)反應(yīng)（photochemical reaction），是光合作用的環(huán)節(jié)，能將光a 對（P）被光激發(fā)后成為激發(fā)態(tài) P*，放出能直接轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。當(dāng)特殊a 被氧化成帶正電荷（P+）的氧化態(tài)，而受電子給原初電子受體（A）。體被還原成帶負(fù)電荷的還原態(tài)（A-）。氧化態(tài)的（P+）在失去電子后又可從次級電子供體（D）得到電子而恢復(fù)電子的還原態(tài)。這樣不斷地氧化還原，原初電子受體將高能電子進入電子傳遞鏈，直至最終電子受體。同樣，氧化態(tài)的電子供體（D+）也要想前面的供體奪取電子，一次直到最終的電子供體水。以上便是光反

43、應(yīng)的整個過程，其中光反應(yīng)中心的光化學(xué)反應(yīng)如下：電子傳遞鏈所有能進行放氧光合作用生物都具有 PS和 PS兩個光系統(tǒng)。光系統(tǒng)（PS）能被波長 700 nm 的光激發(fā)，又稱 P700；光系統(tǒng)（PS）吸收為波長 680 nm 處，又稱 P680。PS和 PS通過電子傳遞鏈連接，并高度有序地排列在類囊體膜上，承擔(dān)著電子傳遞和質(zhì)子傳遞任務(wù)。PS主要由 PS反應(yīng)中心（PS，reaction center）、捕合體（light harvesting complex，LHC）和放氧復(fù)合體（oxygen-evolving complex， OEC）等亞組成。其功能是利用光能氧化水和還原醌，這兩個反應(yīng)分別在類囊體膜

44、的兩側(cè)進行，即在腔一側(cè)氧化水質(zhì)子于腔內(nèi)，在基質(zhì)一側(cè)還原質(zhì)體醌，于是在類囊體兩側(cè)建立質(zhì)子梯度。細(xì)胞色素 b6f 復(fù)合體（cytochrome b6f complex，Cyt b6f）是一個帶有幾個輔基的大而多亞基的蛋白，Cyt b6f 復(fù)合體包含有 2 個 Cyt b，1 個 Cyt c（以前稱為 Cyt f），1 個 Rieske Fe-S 蛋白（RFe-S），2 個醌氧化還原部位。Cyt b6f的主要生理功能是：把 PQH2 （還原態(tài)質(zhì)子醌） 中的電子傳給（plastocyani ），同時將氫質(zhì)子 到類囊體的腔。由于 PQH2 的氫質(zhì)子來源于 體基質(zhì)，所以這一過程實際是將進行跨膜轉(zhuǎn)運，建成跨

45、膜質(zhì)子梯度，成為 ATP 的原動力。Cytb6f 復(fù)合體的電子傳遞路線是：PQH2 將電子轉(zhuǎn)到 Cytb6f 后，通過醌循環(huán)，把電子再傳給，再傳給 PS的 P700。PS復(fù)合體顆粒較小，直徑為 11 mm，僅存在于基質(zhì)片層和基粒片層的非堆疊區(qū)。PS復(fù)合體由反應(yīng)中心色素 P700 電子受體和 PS捕合體（LHC）組成。PS的功能是將電子從傳遞給鐵氧還蛋白。PS參與的電子傳遞路線是：復(fù)合體周圍的 LHC吸收光能，通過誘導(dǎo)傳遞到 P700，然后按順序?qū)㈦娮觽鹘o原初電子受體 A0（Chla）次級電子受體 A1（可能是，即 vit K1），再通過鐵硫中心（Fe-S），最后交給鐵氧還蛋白（ferredox

46、in，F(xiàn)d）。1）非循環(huán)電子傳遞鏈非循環(huán)電子傳遞鏈從光系統(tǒng)出發(fā)，會裂解水，釋出氧氣，生產(chǎn) ATP 與NH。非循環(huán)電子傳遞鏈過程大致如下：光系統(tǒng)初級接受者醌細(xì)胞色素復(fù)合體光系統(tǒng)初級接受者鐵氧化還原蛋白還原酶2）循環(huán)電子傳遞鏈循環(huán)電子傳遞鏈不會產(chǎn)生氧氣，因為電子來源并非裂解水。電子從光系統(tǒng)出發(fā)，最后會生產(chǎn)出 ATP。循環(huán)電子傳遞鏈的過程如下：光系統(tǒng)初級接受者鐵氧化還原蛋白細(xì)胞色素復(fù)合體質(zhì)粒光系統(tǒng)光合磷酸化光合磷酸化（photosyntheticphosphorylation或photophosphorylation）是指在光合作用中由光驅(qū)動并在跨類囊體膜的質(zhì)子梯度的能量把和磷酸為的過程。光合磷酸化

47、有兩個類型：非循環(huán)光合磷酸化和循環(huán)光合磷酸化。1.非循環(huán)光合磷酸化OEC 處水裂解后，把到類囊體腔內(nèi)，把電子傳遞到 PS電子在光合電子傳遞鏈中傳遞時，伴隨著類囊體外側(cè)的轉(zhuǎn)移到腔內(nèi)，由此形成了跨膜的濃度差，引起了的形成；與此同時把電子傳遞到 PS去，進一步提高了能位，而使還原為，此外，還放出。在這個過程中，電子傳遞是一個開放的通路，故稱為非循環(huán)光合磷酸化（noncyclic photophosphorylation）。非循環(huán)光合磷酸化在基粒片層進行，它在光合磷酸化中占主要地位。2.循環(huán)光合磷酸化PS產(chǎn)生的電子經(jīng)過一些傳遞體傳遞后，伴隨形成腔內(nèi)外 H 濃度差，只引起的形成，而不放，也無還原反應(yīng)：在

48、這個過程中，電子經(jīng)過一系列傳遞后降低了能位，最后經(jīng)過重新回到原來的起點，也就是電子的傳遞是一個閉合的回路，故稱為循環(huán)光合磷酸化（cyclic photophosphorylation）。循環(huán)光合磷酸化在基質(zhì)片層內(nèi)進行，在高等植物中可能起著補充的作用。6碳同化CO2 同化（CO2assimilation）是光合作用過程中的一個重要方面。碳同化是通過和所推動的一系列 CO2 同化過程，把 CO2 變成糖類等有機物質(zhì)。高等植物固定 CO2 的生化途徑有 3 條：循環(huán)、C4 途徑和酸代謝途徑。其中以循環(huán)為最基本的途徑，同時，也只有這條途徑才具備淀粉等產(chǎn)物的能力；其他兩條途徑不普遍（特別是酸代謝途徑），

49、而且只能起固定、運轉(zhuǎn)CO2 的作用，不能形成淀粉等產(chǎn)物。1.循環(huán) C3 途徑循環(huán)是所有植物光合作用碳同化的基本途徑，大致可分為 3 個階段，即羧化階段、還原階段和更新階段。1）羧化階段：CO2 必須經(jīng)過羧化階段，固定成羧酸，然后被還原。核酮糖-1,5 -二磷酸（RuBP）是 CO2 的接受體，在核酮糖- 1,5 -二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）作用下，和 CO2 形成中間產(chǎn)物，后者再與 1 分子 H2O 反應(yīng)，形成2 分子的甘油酸- 3 -磷酸（PGA），這就是 CO2 羧化階段。2）還原階段：甘油酸- 3 -磷酸被 ATP 磷酸化，在甘油酸- 3 -磷酸激酶催化下，形成甘油酸- 1,

50、3 -二磷酸（DPGA），然后在甘油醛- 3 -磷酸脫氫酶作用下被NH + H+還成甘油醛- 3 磷酸（PGAld）。3）更新階段：更新階段是 PGAld 進過一系列的轉(zhuǎn)變，再形成 RuBP 的過程，也就是 RuBP 的再生階段。2. C4 途徑人研究的基礎(chǔ)上，Hatch 和 Slack（1966）發(fā)現(xiàn)甘蔗和玉米等的 CO2固定最初的穩(wěn)定產(chǎn)物是四碳二羧酸化合物（蘋果酸和天冬氨酸），故稱為四碳二羧酸途徑（C4 - dicarboxylicacidpathway），簡稱 C4 途徑，亦稱為 Hatch-Slack途徑。具有這種碳同化途徑的植物稱為C4 植物（C4plant）。C4 途徑包括羧化、轉(zhuǎn)

51、變、脫羧與還原、再生四個步驟。1）羧化：C4 途徑的 CO2 受體是葉肉細(xì)胞質(zhì)中的 PEP（磷酸烯醇式酸），-在烯醇磷酸羧激酶（PEPC）催化下，固定 HCO3 （CO2 溶解于水），生成草酰乙酸（OAA）。體中的草酰乙酸經(jīng)過 N-蘋果酸脫氫酶作用，2）轉(zhuǎn)變：葉肉細(xì)胞的被還原為蘋果酸。但是也有一些品種，細(xì)胞質(zhì)中的草酰乙酸與谷氨酸在天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶作用下，形成天冬氨酸和酮戊二酸。上述蘋果酸和天冬氨酸等 C4 酸形成后，就轉(zhuǎn)移到維管束鞘細(xì)胞中。3）脫羧與還原：四碳雙羧酸在維管束鞘中脫羧后變成酸或丙氨酸。釋放的 CO2 通過循環(huán)被還原為糖類。4）再生：C4 酸脫羧形成的 C3 酸（酸或丙氨酸）在運回葉

52、肉細(xì)胞，在體中，經(jīng)酸磷酸雙激酶（PPDK）催化和 ATP 作用，生成 CO2 受體 PEP，是反應(yīng)循環(huán)進行。3.酸代謝途徑（CAM）植物如、生根等葉子具有特殊的 CO2 固定方式。夜晚氣孔開放，吸進 CO2，在 PEP 羧基酶作用下，與 PEP 結(jié)合，形成 OAA，進一步還原為蘋果酸，積累于液泡中。白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸便運到胞質(zhì)溶膠，在N-蘋果酸酶作用下，氧化脫羧，放出 CO2，參與循環(huán)，形成淀粉等。此外，丙糖磷酸通過糖酵解過程，形成 PEP，再進一步循環(huán)。所以植物體在夜晚的有機酸含量十分高，而糖類含量下降；白天則相反，有機酸下降，而糖分增多。這種幼根機酸日變化的代謝類型，而最早發(fā)現(xiàn)于

53、植物，所以稱為酸代謝。光合速率光合速率定義光合速率通常是指時間葉面積的吸收量或的量，也可用時間單位葉面積上的干物質(zhì)積累量來表示。影響1. 不同部位在一定范圍內(nèi)，含量越多，光合越強。以一片葉子為例，最的葉片光合速率低，隨著葉子成長，光合速率不斷加強，達(dá)到，隨后葉子衰老，光合速率就下降。2. 不同期株作物不同期的光合速率不盡相同，一般都以營養(yǎng)生長期為最強，到生長末期就下降。以水稻為例，分蘗盛期的光合速率較快，在稻穗接近成熟時下降。但從群體來看，群體的光合量不僅決定于葉面積的光合速率，而且很大程度上受總?cè)~面積及群體結(jié)構(gòu)的影響。外部影響1. 光照（1）光強度對光合作用的影響光合作用是一個光生物化學(xué)反應(yīng)

54、，所以光合速率隨著光照強庋的增減而增減。在時，光合作用停止，而呼吸作用不斷CO2；隨著光照增強，光合速率逐漸增強，逐漸接近呼吸速率，最后光合速率與呼吸速率達(dá)到動態(tài)平衡相等。同一葉子在同一時間內(nèi)，光合過程中吸收的 CO2 與光呼吸和呼吸作用過程中放出的 CO2 等量時的光照強度，就稱為光補償點（light compensation po）。植物在光補償點時，有機物的形成和消耗相等，不能積累干物質(zhì)，而晚間還要消耗干物質(zhì)，因此從全天來看，植物所需的最低光照強度，必須高于光補償點，才能使植物正常生長。（2）光質(zhì)對光合作用的影響光質(zhì)也影響植物的光合效率。在自然條件下，植物會或多或少受到不同波長的光線照射

55、例如，陰天的光照不僅光強弱，而且藍(lán)光和綠光成分增多；樹木的葉片吸收紅光和藍(lán)光較多，故樹冠下的光線富含綠光，尤其是樹木繁茂的森林更是明顯。2.是光合作用的原料，對光合速率影響很大。其主要是通孔進入葉片，加強通風(fēng)或設(shè)法增施能顯著提高作物的光合速率，對 C3 植物尤為明顯。此外，植物對 CO2 的利用與光照強度有關(guān)，在弱光情況下，只能利用較低濃度的 CO2，光合速率慢，隨著光照強度的加強，植物就能吸收利用較高濃度的 CO2，光合速率加快。3. 溫度光合過程中的碳反應(yīng)是由酶所催化的化學(xué)反應(yīng)，而溫度直接影響酶的活性，因此，溫度對光合作用的影響也很大。除了少數(shù)的例子以外，一般植物可在 10 35下正常地進

56、行光合作用，其中以 25 30最適宜，在 35以上時光合作用就開始下降，40 50時即完全停止。在低溫中，酶促反應(yīng)下降，故限制了光合作用的進行。而在高溫時，一方面是高溫破壞體和細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)，并使體的酶鈍化；另一方面，暗呼吸和光呼吸加強，光合速率便降低。4. 礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。氮鎂、鐵、錳等是等生物所必需的礦質(zhì)元素；銅、鐵、硫和氯等參與光合電子傳遞和水裂解過程；鉀、磷等參與糖類代謝，缺乏時便影響糖類的轉(zhuǎn)變和，這樣也就間接影響了光合作用同時，磷也參與光合作用中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變和能量傳遞，所以對光合作用影響很大。5. 水分水分是光合作用原料之一，而光合作用所需的水分只是植物所吸收水

57、分的一小部分（1%以下），因此，水分缺乏主要是間接地影響光合速率下降。具體來說，缺水使葉片氣孔關(guān)閉，影響 CO2 進入；缺水使葉片淀粉水解加強，糖類堆積，光合產(chǎn)物輸出緩慢，這些都會使光合速率下降。Electromagnetic radiationFrom Wikipedia, the free encyclopedia(Redirected from Electromagnetic waves)Jump to navigationJump to searchThis article needs additional ci ions for verification. Please help i

58、mprove this artic y adding ci ions to reliable sour . Unsourced material may be challenged and removed.Findsour :Electromagnetic radiation news newsp rs books scholar JSTOR (April 2014) (Learn how and when to remove this template message)A linearly polarized sinusoidal electromagnetic wave, propagat

59、ing he direction +z through a homogeneous, isotropic, dissipationless medium, such as vacuum. The electric field (bluearrows) oscillates he x-direction, and the orthogonal magnetic field (red arrows) oscillates in phase with the electric field, but he y-direction.In physics, electromagnetic radiatio

60、n (EM radiation or EMR) refers to thewaves(ortheirquanta,photons)oftheelectromagneticfield,propagating (radiating) through space, carrying electromagnetic radiantenergy.1Itincludesradiowaves,microwaves,infrared,(visible)light, ultraviolet, X-rays, and gamma rays.2Classically, electromagnetic radiati