作业帮 > 生物 > 作业

叶绿体光合作用的暗反应必须要有光反应才能进行?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:生物作业 时间:2024/04/28 07:33:11
叶绿体光合作用的暗反应必须要有光反应才能进行?
光反应
  条件:光照、光合色素、光反应酶.  场所:叶绿体的类囊体薄膜.(色素)   光合作用的反应:  (原料) 光 (产物)   水+二氧化碳 →→→→→ 有机物(主要是淀粉) + 氧气 ( 光合叶绿体是条件)   叶绿体 ①水的光2H2O→4[H]+O2(在光和叶绿体中的色素的催化下).②ATP的合成:ADP+Pi+能量→ATP(在光、酶和叶绿体中的色素的催化下).  影响因素:光照强度、CO2浓度、水分供给、温度、酸碱度、矿质元素等.  意义:①光解水,产生氧气.②将光能转变成化学能,产生ATP,为碳反应提供能量.③利用水光解的产物氢离子,合成NADPH(还原型辅酶Ⅱ),为碳反应提供还原剂NADPH(还原型辅酶Ⅱ),NADPH(还原型辅酶Ⅱ)同样可以为碳反应提供能量.  详细过程如下:  系统由多种色素组成,如叶绿素a(Chlorophyll a)、叶绿素b(Chlorophyll b)、类胡萝卜素(Carotenoids)等组成.既拓宽了光合作用的作用光谱,其他的色素也能吸收过度的强光而产生所谓的光保护作用(Photoprotection).在此系统里,当光子打到系统里的色素分子时,会如图片所示一般,电子会在分子之间移转,直到反应中心为止.反应中心有两种,光系统一吸收光谱于700nm达到高峰,系统二则是680nm为高峰.反应中心是由叶绿素a及特定蛋白质所组成(这边的叶绿素a是因为位置而非结构特殊),蛋白质的种类决定了反应中心吸收之波长.反应中心吸收了特定波长的光线后,叶绿素a激发出了一个电子,而旁边的酵素使水裂解成氢离子和氧原子,多余的电子去补叶绿素a分子上的缺.然后叶绿素a透过如图所示的过程,生产ATP与NADPH(还原型辅酶)分子,过程称之为电子传递链(Electron Transport Chain).
2.2 碳反应
  碳反应的实质是一系列的酶促反应.原称暗反应,后随着研究的深入,科学家发现这一概念并不准确.因为所谓的暗反应在暗中只能进行极短的时间,而在有光的条件下能连续不断进行,并受到光的调节.所以在20世纪90年代的一次光合作用会议上,从事植物生理学研究的科学家一致同意,将暗反应改称为碳反应.
条件:碳反应酶.  场所:叶绿体基质.  影响因素:温度、CO2浓度、酸碱度等.不同的植物,碳反应的过程不一样,而且叶片的解剖结构也不相同.这是植物对环境的适应的结果.碳反应可分为C3、C4和CAM三种类型.三种类型是因二氧化碳的固定这一过程的不同而划分的.对于最常见的C3的反应类型,植物通过气孔将CO2由外界吸入细胞内,通过自由扩散进入叶绿体.叶绿体中含有C5.起到将CO2固定成为C3的作用.C3再与NADPH在ATP供能的条件下反应,生成糖类(CH2O)并还原出C5.被还原出的C5继续参与暗反应.  光合作用的实质是把CO2和H2O转变为有机物(物质变化)和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能(能量变化).  CO2+H2O( 光照、酶、 叶绿体)==(CH2O)+O2   (CH2O)表示糖类
①联系:光反应和碳反应是一个整体,二者紧密联系.光反应是碳反应的基础,光反应阶段为碳反应阶段提供能量(ATP、NADPH)和还原剂(NADPH),碳反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料.  ②区别:(见下表)   项目 光反应 暗反应
实质 光能→ 化学能,释放O2 同化CO2形成(CH2O)(酶促反应)
时间 短促,以微秒计 较缓慢
条件 需色素、光、ADP、和酶 不需色素和光,需多种酶
场所 在叶绿体内囊状结构薄膜上进行 在叶绿体基质中进行
物质转化 2H2O→4[H]+O2↑(在光和叶绿体中的色素的催化下) ADP+Pi→ATP(在光、酶和叶绿体中的色素的催化下) CO2+C5→2C3(在酶的催化下)
C3+【H】→(CH2O)+ C5
(在酶和ATP的催化下)
能量转化 叶绿素把光能转化为活跃的化学能并储存在ATP中 ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能
再问: 如果白天进行光反应植物储存了光反应产生的ATP和(H)那么暗反应是还能进行的?但是暗反应的能量必须由光反应提供,比如呼吸作用等产生的ATP和NADPH是不会对暗反应产生作用的? 能把两者的关系再讲清楚点?
再答: 暗反应在暗中只能进行极短的时间,而在有光的条件下能连续不断进行,并受到光的调节。 光反应和碳反应是一个整体,二者紧密联系。光反应是碳反应的基础,光反应阶段为碳反应阶段提供能量(ATP、NADPH)和还原剂(NADPH),碳反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。 所以你所说的白天进行光反应植物储存了光反应产生的ATP和(H),只是为呼吸作用提供能量,要知道呼吸作用是每时每刻都在进行的。但暗反应不同,他是只有在有光田间下才能连续不断进行的。而有光泽代表光反映在进行。总而言之光反应和暗反应是相辅相成的