将植物暗处理时,暗反应怎么进行
暗处理的一般是用于检验光合作用产物的,目的是消耗植物中原有的淀粉,防止干扰后面的检验。
操作方法非常简单,只需要将植物置于无光的暗处一段时间,让植物通过呼吸作用将原有的淀粉消耗完即可
C4植物的暗反应全过程是怎样进行的?
C4植物的光合作用分为C4途径和C3途径两个部分.
首先CO2进入叶肉细胞的叶绿体中和一种叫PEP(磷酸稀醇式丙酮酸)的物质在PEP羧化酶作用下结合成C4物质,C4物质离开叶肉细胞的叶绿体,释放CO2,并生成丙酮酸,丙酮酸在酶作用下在成为PEP(这个过程消耗能量,即消耗NADPH变成辅酶2释放的能量).以上为C4途径.
释放的CO2再进入维管束鞘细胞的叶绿体中,进行C3途径,即CO2和C5在酶的催化下生成C3,C3再被NADPH还原成C5和葡萄糖(又称为卡尔文循环).这个过程再中学讲的很简单,实际上有很多中间产物,在此不讲复杂.(想了解更多,可以去查,大学普通生物学教程.)
只有C4植物才有这么两个过程,常见的C4植物有玉米,苋菜,高粱等.
区别有:一.C4植物维管束鞘外有明显的两圈花环型细胞,一层是维管束鞘细胞,再外面一层是叶肉细胞,而C3植物没有(这个可以用显微镜看);二.C4植物的维管鞘细胞内有叶绿体,但是很特殊的,它没有囊状结构薄膜(即基粒),不能进行光合作用,而C3植物没有这种特别的叶绿体,且维管鞘细胞内没有叶绿体;三.C4植物光合产物(主要是淀粉)在维管鞘细胞内产生,而C3植物光合产物在叶肉细胞内产生;四.C4植物更高等,多为单子叶植物(这个不能作为区别),对CO2的亲合能力更高(因为PEP羧化酶对CO2的亲和力高于C3途径中的酶很多),能利用细胞间低浓度的CO2,而C3植物不能.
光合作用的暗反应是怎么回事?求通俗的解释!
植物的光合作用有两个反应过程,光反应和暗反应,光反应需要光才能进行,而暗反应不需要光,在黑暗处也可以进行。 光合作用的光反应是放出氧气的反应。先通过光能,将水分解成氢气和氧气,氧气释放出来,同时将光能转化为化学能,帮助二磷酸腺苷(ADP)合成三磷酸腺苷(ATP),光能转化成的化学能储存在ATP中。氢气和ATP供暗反应使用。 光合作用的暗反应是合成有机物供植物利用的反应。植物从空气中吸收的二氧化碳,化学性质不活泼,不能直接被氢气还原,需要先进行二氧化碳的固定,一个二氧化碳分子和一个五碳化合物分子形成两个三碳化合物分子,三碳化合物分子通过ATP和多种酶的作用,被氢还原,经过一系列复杂的变化,形成葡萄糖,这样,ATP中的能量就释放出来,储存在葡萄糖中。这就是光合作用的全过程,简言之,就是通过光能使得无机物合成有机物,并把能量储存在有机物中。暗反应是CO2固定反应,简称碳固定反应(carbon-fixation reaction)。在这一反应中,叶绿体利用光反应产生的ATP和NADPH这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力将CO2固定,使之转变成葡萄糖, 由于这一过程不需要光所以称为暗反应。碳固定反应开始于叶绿体基质, 结束于细胞质基质。 暗反应是光生物学反应,是由光量子为生物色素吸收的时间极短的光反应过程和为光所激发的色素在暗处引起的一系列暗反应过程所组成的。暗反应是激发分子的热力学的缓和过程,是电荷的分离、电子的传递、磷酸化或短命的中间体形成等多种基本过程。F.F.Blackmann(1905)是很早指出光合成是由光反应和暗反应组成,因此后者也称为布氏反应(Black-man′s reaction)。
给我解释一下植物的暗反应和光反应?
暗反应:在叶绿体基质(间质)中进行的不需要光直接参与的化学反应部分。在光下和暗中都能进行。暗反应可简单概括为利用光反应中生成的NADPH和ATP,在一系列酶的参与下,将二氧化碳固定并还原成有机物的过程。这样就将暂贮存于NADPH和ATP中的能量,转到有机物的键能中。
光反应: 光反应只发生在光照下,是由光引起的反应。光反应发生在叶绿体的基粒片层(光合膜)。光反应从光合色素吸收光能激发开始,经过电子传递,水的光解,很后是光能转化成化学能,以ATP和NADPH的形式贮存。光反应的场所是类囊体。概括地说光反应是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能,
并将光能转化为化学能,
形成ATP和NADPH的过程。光反应包括光能吸收、电子传递、光合磷酸化等三个主要步骤。
植物的光反应及暗反应过程
二、光反应(一)光系统1.光系统I:700nm激活,产生NADPH2. 光系统II:680nm激活,产生O2(二)过程:分为两个阶段1. P680吸收光能,产生强氧化剂,从水中夺取电子,通过电子传递链传给质蓝素(一种铜蛋白),同时产生质子梯度。2. 电子从质蓝素传给P700,再吸收光能,将电子传递给NADP+,并提高质子梯度。(三)光合磷酸化:依赖质子梯度,由叶绿体ATP合成酶(CFO-CF1)合成ATP。根据电子传递方式可分为循环式和非循环式。当NADP+不足时,采用非循环式,不放氧气。三、暗反应(一)三碳途径:生成三碳中间物1. 固定:1,5-二磷酸核酮糖在二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)催化下与CO2生成2-羧基-3-酮-1,5-二磷酸核糖醇,然后加水分解为2个3-磷酸甘油酸。Rubisco占叶绿体总蛋白的60%,是自然界中含量很丰富的酶。2. 生成葡萄糖:与异生相似,但3-磷酸甘油醛脱氢酶在叶绿体中以NADPH为辅基。3. 二磷酸核酮糖的再生:一系列转酮和转醛反应,与戊糖途径类似。由6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛开始,经四碳、七碳,生成5-磷酸核酮糖,在磷酸核酮糖激酶催化下生成1,5-二磷酸核酮糖。4. 总反应为:6CO2+12H2O+18ATP+12NADPH+12H+ =C6H12O6+18ADP+18Pi+12NADP+此过程需8个光子,按波长600nm计算,能量为381千卡,葡萄糖氧化为可放能114千卡,所以能量利用率约为30%。(二)调控:二磷酸核酮糖羧化酶是别构限速酶,光照射叶绿体产生的三个因素可刺激酶活:1. 光照使质子外流,基质内pH升高,增加酶活。2. 质子转运伴随着氯和镁离子的转移,镁离子浓度升高也刺激酶活。3. 光照增加NADPH,提高反应速度。4. 光系统I中的铁氧还蛋白可还原硫氧还蛋白,后者可协调光和暗反应,激活暗反应中的一些酶。可加快100倍。(三)光呼吸二磷酸核酮糖羧化酶还催化二磷酸核酮糖氧化生成3-磷酸甘油酸和磷酸乙醇酸,前者可参加糖的合成,后者通过乙醛酸途径放出CO2。氧化和羧化在同一位点,彼此竞争,羧化活性高4倍。光呼吸浪费能量,希望通过基因工程改造除去。光呼吸随温度升高而加快的速度比羧化更快,所以高温时光合作用效率降低。四碳植物CO2含量高,可抑制光呼吸,所以更适宜在高温下生长。(四)四碳途径存在于热带和亚热带植物中,利用CO2的效率特别高。其叶肉细胞细胞质中碳酸酐酶催化CO2形成碳酸氢根,再由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶形成草酰乙酸,被NADPH还原成苹果酸,转移到维管束细胞,脱羧生成丙酮酸和CO2。CO2进入三碳循环,丙酮酸返回叶肉细胞,被丙酮酸磷酸二激酶催化形成磷酸烯醇式丙酮酸。因此每固定一个CO2四碳途径多消耗2个ATP,共5个。热带植物常关闭气孔,CO2和O2都不易进入,通过四碳途径可保持二磷酸核酮糖的很大活力,降低光呼吸,所以四碳植物生长快,是高产植物。
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