2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  淺析不同波長的光對植物光合作用的影響</p><p>  植物中葉綠體主要激素是葉綠素和類胡蘿卜素,分別主要吸收紅光區(qū)和藍紫光區(qū)進行光合作用。具體光合作用過程及其原理:對于綠色植物來說,在陽光充足的白天,它們將利用陽光的能量來進行光合作用,以獲得生長發(fā)育必需的養(yǎng)分。 葉綠體在陽光的作用下,把經由氣孔進入葉子內部的二氧化碳和由根部吸收的水轉變成為葡萄糖,同時釋放氧氣。 光合作用可分為光反應和暗

2、反應: </p><p><b>  (一)光反應 </b></p><p>  條件:光,色素,光反應酶 </p><p>  場所:囊狀結構薄膜上 </p><p>  影響因素:光強度,水分供給 </p><p>  葉綠素a,b的吸收峰過程:葉綠體膜上的兩套光合作用系統:光合作用系統一和光

3、合作用系統二,在光照的情況下,分別吸收680nm和700nm波長的光子,作為能量,將從水分子光解光程中得到電子不斷傳遞, 最后傳遞給輔酶NADP。而水光解所得的氫離子則因為順濃度差通過類囊體膜上的蛋白質復合體從類囊體內向外移動到基質,勢能降低,其間的勢能用于合成ATP,以供暗反應所用。而此時勢能已降低的氫離子則被氫載體NADP帶走。一分子NADP可攜帶兩個氫離子。這個NADPH+H離子則在暗反應里面充當還原劑的作用。 </p>

4、;<p>  (二)暗反應(碳反應) </p><p>  條件:無光也可,暗反應酶 </p><p><b>  場所:葉綠體基質 </b></p><p>  影響因素:溫度,二氧化碳濃度 </p><p>  過程:不同的植物,暗反應的過程不一樣,而且葉片的解剖結構也不相同。這是植物對環(huán)境的適應的結果

5、。暗反應可分為C3、C4和CAM三種類型。 </p><p> ?。ㄈ┕獍捣从车挠嘘P化學方程式 </p><p>  H20→2H+ 1/2O2(水的光解) </p><p>  NADP+ + 2e- + H+ → NADPH(遞氫) </p><p>  ADP+Pi→ATP (遞能) </p><p>  CO

6、2+C5化合物→C3化合物(二氧化碳的固定) </p><p>  C3化合物→(CH2O)+ C5化合物(有機物的生成或稱為C3的還原) </p><p>  ATP→ADP+PI(耗能) </p><p>  能量轉化過程:光能→不穩(wěn)定的化學能(能量儲存在ATP的高能磷酸鍵)→穩(wěn)定的化學能(糖類即淀粉的合成) </p><p>  (一)

7、光合色素和電子傳遞鏈組分 </p><p>  1.光合色素。類囊體中含兩類色素:葉綠素和橙黃色的類胡蘿卜素,通常葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3∶1,chla與chlb也約為3:l。 </p><p>  2.集光復合體(light harvesting complex)。由大約200個葉綠素分子和一些肽鏈構成。大部分色素分子起捕獲光能的作用,并將光能以誘導共振方式傳遞到反應中心色素。 &

8、lt;/p><p>  3.光系統Ⅱ(PSⅡ)。吸收高峰為波長680nm處,又稱P680。至少包括12條多肽鏈。位于基粒于基質非接觸區(qū)域的類囊體膜上。包括一個集光復合體(light-hawesting comnplex Ⅱ,LHC Ⅱ)、一個反應中心和一個含錳原子的放氧的復合體(oxygen evolving complex)。 </p><p>  4.細胞色素b6/f復合體(cyt b6/

9、f complex) 。可能以二聚體形成存在,每個單體含有四個不同的亞基。細胞色素b6(b563)、細胞色素f、鐵硫蛋白以及亞基Ⅳ。 </p><p>  5.光系統Ⅰ(PSI)。能被波長700nm的光激發(fā),又稱P700。包含多條肽鏈,位于基粒與基質接觸區(qū)和基質類囊體膜中。由集光復合體Ⅰ和作用中心構成。 </p><p> ?。ǘ┕夥磻c電子傳遞 </p><p>

10、;  P680接受能量后,由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)(P680*),然后將電子傳遞給去鎂葉綠素(原初電子受體),P680*帶正電荷,從原初電子供體Z(反應中心D1蛋白上的一個酪氨酸側鏈)得到電子而還原;Z+再從放氧復合體上獲取電子;氧化態(tài)的放氧復合體從水中獲取電子,使水光解。 </p><p>  2H2O→O2 + 4H+ + 4e- </p><p>  在另一個方向上去鎂葉綠素將電子傳給D2上

11、結合的QA,QA又迅速將電子傳給D1上的QB,還原型的質體醌從光系統Ⅱ復合體上游離下來,另一個氧化態(tài)的質體醌占據其位置形成新的QB。質體醌將電子傳給細胞色素b6/f復合體,同時將質子由基質轉移到類囊體腔。電子接著傳遞給位于類囊體腔一側的含銅蛋白質體藍素(plastocyanin, PC)中的Cu2+,再將電子傳遞到光系統Ⅱ。 P700被光能激發(fā)后釋放出來的高能電子沿著A0→ A1 →4Fe-4S的方向依次傳遞,由類囊體腔一側傳向類囊體基

12、質一側的鐵氧還蛋白(ferredoxin,FD)。最后在鐵氧還蛋白-NADP還原酶的作用下,將電子傳給NADP+,形成NADPH。失去電子的P700從PC處獲取電子而還原 以上電子呈Z形傳遞的過程稱為非循環(huán)式光合磷酸化,當植物在缺乏NADP+時,電子在光系統內Ⅰ流動,只合成ATP,不產生NADPH,稱為循環(huán)式光合磷酸化。 </p><p><b>  (三)光合磷酸化 </b></p&

13、gt;<p>  一對電子從P680經P700傳至NADP+,在類囊體腔中增加4個H+,2個來源于H2O光解,2個由PQ從基質轉移而來,在基質外一個H+又被用于還原NADP+,所以類囊體腔內有較高的H+(pH≈5,基質pH≈8),形成質子動力勢,H+經ATP合酶,滲入基質、推動ADP和Pi結合形成ATP。 ATP合酶,即CF1-F0偶聯因子,結構類似于線粒體ATP合酶。CF1同樣由5種亞基組成α3β3γδε的結構。CF0嵌

14、在膜中,由4種亞基構成,是質子通過類囊體膜的通道。 </p><p><b>  (四)暗反應 </b></p><p>  C3途徑:亦稱卡爾文 (Calvin)循環(huán)。CO2受體為RuBP,最初產物為3-磷酸甘油酸(PGA)。 </p><p>  C4途徑:亦稱哈奇-斯萊克(Hatch-Slack)途徑,CO2受體為PEP,最初產物為草酰乙

15、酸(OAA)。 景天科酸代謝途徑(CAM途徑):夜間固定CO2產生有機酸,白天有機酸脫羧釋放CO2,進行CO2固定。 </p><p>  適合植物生長的波長范圍為 400―700nm,又稱PAR而在7%的紫外線中又可分為三級不同之波長(均對植物有不同之作用) </p><p>  C 級紫外線(200-280)占3% ― 對大多數 植物都有害 </p><p> 

16、 B 級紫外線(280-320)占 9% ― 對大多數 植物都有害 </p><p>  A 級紫外線(320-380)占 88% ― 對植物有益,使葉片加厚具有殺菌作用。 </p><p>  第1波段的輻射光: </p><p>  是含有大量能量的紫外線,但部份的紫外線都被臭氧層所吸收。紫外線-b(波長280―320nm)及紫外線-a(波長320―380nm)

17、,這兩種波段的紫外線有其不同的作用。(對植物的花產生著色的作用) </p><p>  第2波段的輻射光: </p><p>  是可見光(波長400―700nm),相當于藍光、綠光、黃光及紅光,又稱為PAR.是植物用來進行光合作用的最重要可見光部份。藍光與紅光是在PAR光譜帶中最重要的部分,因為植物中的核黃素能有效地吸收此一部分的光線,而綠光則不容易被吸收。 </p>&l

18、t;p>  第3波段的輻射光: </p><p>  是紅外線,又可分為近紅外線和遠紅外線:近紅外線(波長780―3,000nm)的光基本上對植物是沒有用的,它只會產生熱能;遠紅外線(波長3000―50,000nm),這一部分的輻射線并不是直接從太陽光而來的。它是一種帶有熱能分子所產生的輻射線,一到晚上就很容易散失掉。 </p><p>  光合作用路徑的相異也與顏色不相關。光能量由

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