光合作用过程中有没有水的生成

光合作用的总反应一般写成下式: CO_2+H_2O→(CH_2O)+O_2(CH_2O)代表糖中的一个碳。从这个总反应式来看,光合作用中只有水的分解,即由水产生O_2,没有水的生成。但是根据用氧的重同位素~(18)O所做的实验,光合作用中所释放出来的O_2完全是来自于H_2O中,所以光合作用的总反应式应该写成这样: CO_2+2H_2O→(CH_2O)+O_2+H_2O这说明,光合作用过程中,一方面有水的分解,产生分子态氧,另一面又有水的生成,即H_2O中的H与CO_2中的O形成了新的水分子。     

呼吸作用方程式的正确写法

有些植物生理学教科书和参考书中常将呼吸作用的反应方程式写成:C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O+能量(686千卡),或写成:C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O △G~0'=-686千卡。这两条写法都不够确切,因为式中前面指的都是1分子葡萄糖参加反应,而后面产生的自由能为686千卡,前后不相符。因为每摩尔葡萄糖(1摩尔葡萄糖分子含有6.023×10~(23)个葡萄糖分子)完全氧化时产生的自由能为686千卡,所以方程式应写成C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O+能量(686千卡/摩尔);或C_6H_(12)O_6+6O_2→6CO_2+6H_2O △G~0'=-686千卡/摩尔。教师在教学中应提醒学生,切莫误解。     

植物的光合作用

绿色植物的光合作用是地球上生命的存在,繁荣和发展的根本源泉,因此光合作用机制的研究就成为生物学中的一个主要的理论问题。近年来由于物理学和化学的发展,现代分析方法的改进,在光合作用研究方面有不少新的进展。本文的目的就是选择这方面的若干重要的新成就作一简单介绍。一、一股概念光合作用是绿色植物通过叶绿素吸收日光能把二氧化碳和水同化为有机物并释放氧气的过程,可以下列总方程式来表示: CO_2 H_2O 光叶绿素→(CH_2O) O_2-112仟卡 CO_2是很难被还原的,在常温常压之下在无机界几乎不可能遇到CO_2被还原的现象。水也是很难被氧化的,我们知道要使水蒸汽分解为H_2与O_2需要很高的     

光合作用中光能转变为化学能的过程——光合磷酸化作用

在地球上,几乎一切生物的生存和繁荣都直接或間接地依靠着植物的光合作用来供給它們能量和有机物质。早在十九世紀中叶,人們就已知道光合作用的总方程式为: CO_2+H_2O(?)(CH_2O)~*+O_2 (1) 但是,对于它的詳細机制却至今还不曾全部明了,仍然是生物科学中大家非常关心的重要研究对象。最初,人們对光合作用机制的設想比較簡单,主要是凭着臆测。巴耶尔(Baeyer)于1870年提出的甲醛假說和威尔什塔特尔(Willstatter)等在1918年对这假說的修改,都是把CO_2还原与光化学反应直接联系在一起,并且认为O_2是从CO_2中释放出来的。虽然这些假說     

光合放氧机理的一个新学说

绿色植物的光合作用是利用太阳光能分解水,产生质子和电子去还原CO_2,合成有机物。氧则以分子态的O_2放出来。 2H_2O(?)4H~++4 e~-+O_2↑光合裂解水放氧是地球上O_2的最重要来源。对于这样一个重要的过程却是光合作用中人们认识最不清楚的部分,因为人们一直没有能够分离出来有这种活性的物质,因而是出名的老大难问题。六十年代初,闪光下的研究发现,每第四闪放O_2最高。所以这个过程大约有四个中间步骤。为了解释这种现象,Kok提出了一个四量子机理的假说(即S-循环):     

光合作用研究：荣膺六次诺贝尔奖的研究课题

光合作用这一现象是1771年发现的,迄今已200多年,其主要的化学形式是二氧化碳和水在绿色植物中经太阳光照射,转变成碳水化合物和氧气。可以用下式表示: CO_2 H_2O 光——→绿色植物 [CH_2O] O_2↑光合作用由光反应(光所引起的化学反应)和暗反应(若干酶所催化的化学反应)所组成。光合作用是地球上利用日光能最重要的过程,粮食、煤炭中所含的能量,都是通过光合作用贮藏起来的,是地球上最大规模的由二氧化碳和水等无机物质制造碳水化合物(如淀粉)、蛋白质、脂肪等有机物质的过程,也是大气中氧的来源。绝大多数生物(包括人     

关于卡尔文循环的总反应式

在不同的教科书或专著中,卡尔文循环总反应式的写法多有不同,笔者见到的有: 1 3CO_2+9ATP+6NADPH→ GAP+9ADP+8Pi+6NADP 2 3CO_2+9ATP+6NADPH+6H~+→ GAP+9ADP+6NADP~++8Pi[10] 3 CO_2+3H_2O+3RuBP+9ATP+6NADPH→ GAP+6NADP~++9ADP+9Pi 4 3CO_2+-3H_2O+9ATP+6NADPH_2→     

对“光合单位”论述的商榷

潘瑞炽先生等在论述原初反应的前提下[《植物生理学》上册(第二版),高教出版社,1988,87页],赋于光合单位的定义是“还原1个CO_2分子(或放出1个O_2分子)所需的叶绿素分子数目,就叫做光合作用单位”,接着论述叶绿素分子数是“200～250个聚光色素分子加1个作用中心色素分子”。现仅对此作一商榷。光合单位的概念是Emerson于1932年提出的,当时所谓的光合单位是指同化1分子CO_2或释放1分子     

干旱胁迫下景天植物光合作用与超微弱发光的关系

该试验以德景天幼苗为试材,设计PEG、PEG+H_2O_2、PEG+苯甲酸钠、蒸馏水(CK)4个处理,分析20%PEG模拟干旱胁迫、以及活性氧调控干旱胁迫下超微弱发光(UWL)和光合作用参数的变化特征及其两者的关系,为揭示UWL的产生及其来源提供理论依据。结果表明:(1)在PEG模拟干旱胁迫过程中,CK和PEG处理的德景天叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chl)以及UWL强度均随处理时间呈下降趋势,但PEG处理的以上所有指标的下降较CK更快、降幅更大。(2)H_2O_2和苯甲酸钠调控PEG干旱胁迫过程中,PEG+H_2O_2、PEG+苯甲酸钠处理的Pn、Tr、Gs、Ci、Chla、Chlb、Chl以及UWL强度的变化趋势与PEG处理基本一致,均随处理时间呈下降趋势,但PEG+H_2O_2处理的上述光合指标和UWL强度均低于PEG处理,PEG+苯甲酸钠处理的光合指标和UWL强度却均高于PEG处理。说明苯甲酸钠处理具有缓解干旱胁迫并提高UWL强度的作用。(3)相关分析显示,干旱胁迫及活性氧调控干旱胁迫下UWL强度均与各光合指标呈显著正相关关系。研究发现,在干旱胁迫和活性氧调控干旱胁迫下德景天光合作用参数较CK均明显下降,UWL强度也随之明显降低;德景天叶片UWL强度随着光合作用效率的下降而降低,说明植物UWL的产生与其光合作用的强弱显著相关,植物UWL强度能够反映植物受到的逆境胁迫的程度。     

α-萘乙酸对低温胁迫下油菜幼苗抗寒性的影响

为探究α-萘乙酸(NAA)对植物抗寒性的影响,以白菜型冬油菜‘陇油6号’为试验材料,经4℃、NAA+4℃、NAA+4℃+DPI(NADPH氧化酶抑制剂)、NAA+4℃+DMTU(H_2O_2清除剂)、NAA+4℃+U0126(MAPK抑制剂)和NAA+4℃+Tungstate(NO生成抑制剂)处理后,研究其对‘陇油6号’油菜的活性氧(H_2O_2和O_2~(-·))含量,抗氧化酶活性,丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸和叶绿素含量,抗氧化酶基因(APX、CAT、GR、SOD)、Rboh A-F、MAPK3/4/6、CBF和ICE1基因表达量的影响。结果表明:与4℃低温处理相比,NAA+4℃处理下油菜根系中的细胞活性、H_2O_2和O_2~(-·)含量以及叶片中的MDA含量均降低;根系中的抗氧化酶(CAT、SOD、APX和POD)活性、叶片中的可溶性糖及脯氨酸含量、叶绿素含量、上述相关基因的表达量均升高,说明α-萘乙酸处理油菜可显著提高低温胁迫下油菜幼苗的抗氧化能力、光合能力和相关基因的表达,增强油菜幼苗的抗寒性。与NAA+4℃处理相比,NAA+4℃+抑制剂(DPI、DMTU、U0126和Tungstate)处理下油菜幼苗中叶绿素含量、抗氧化酶基因表达量、Rboh A-F、MAPK3/4/6、CBF和ICE1基因表达量均呈不同程度降低,说明H_2O_2和NO信号分子、NADPH氧化酶和MAP激酶级联途径均参与了α-萘乙酸增强油菜幼苗耐寒性过程的调控。     

分子氮影响了蓝藻Anabaena 7120对氢的吸收

蓝藻经分子氮预处理后,其吸氢量和固氮活性都下降。与未经分子氮预处理的蓝藻相比,此种蓝藻对CO、O_2和C_2H_2预处理的敏感度以及受弱光、黑暗、光合抑制剂和NH_4Cl的抑制程度都小一些。在一定浓度范围内,CO_2和分子氮以及H_2和O_2的加合对蓝藻吸氢的促进作用则高一些。     

关于代谢生理二个问题的讨论

一、关于HMP总方程式的平衡问题郑集编《普通生物化学》(1979);潘瑞炽、董愚德编《植物生理学》(1979)等对于磷酸戊糖支路的总反应总结为:6—P—G+12NADP→6CO_2+12NADPH+12H~++Pi在这一反应式中,除水解反应所用H_2O没有反映出外,参与氧化还原反应的6H_2O也没有写明,水解反应的H_2O通常不言自明可以不写。而后者是应该写明的,这在教科书尤其需要,因为一     

外源ATP对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响

研究了外源ATP处理对盐胁迫下油菜幼苗生长的影响,探讨了过氧化氢(H_2O_2)和钙离子(Ca~(2+))作为信号分子在ATP对油菜幼苗耐盐性调控过程中的作用。结果表明:与单独Na Cl处理相比,ATP+Na Cl处理降低了油菜幼苗死细胞数量、ROS(■和H_2O_2)含量、离子(Ca~(2+)、Na~+、Cl~-)含量、MDA含量及Na~+/K~+比和相对电导率,增加了叶片中叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性,提高了抗氧化酶基因(CAT、SOD、APX、GR)、NADPH氧化酶基因(RBOHD、RBOHF)、P5CS1基因、MAPK激酶基因(MAPK3、MAPK6)、耐盐基因(NHX1、SOS1)转录;与ATP+Na Cl处理相比,ATP+Na Cl+抑制剂(DPI、DMTU和EGTA)处理下油菜幼苗中相对电导率、MDA、叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性及上述基因表达量均呈不同程度降低,表明外源ATP可提高Na Cl胁迫下油菜叶片细胞活性、ROS含量、离子含量、叶绿素含量、渗透调节物质、抗氧化酶活性及相关基因的表达量,缓解膜质损伤。此外,H_2O_2和Ca~(2+)信号分子也参与了ATP增强油菜幼苗耐盐性过程的调控。     

1983.1984年中国科学院上海植物生理研究所招考硕士研究生试题

1邹3年植物生理学试题 1.呼吸作用有哪些生理功能? 2.试述呼吸作用与光合作用的联系? 3.简述光、温对植物生长发育的影响?’ 4.如何认识光合作用是植物最基本的物质转化和能量转导的生理过程。 5.光合作用总过程可大体分成几个阶段,连系结构说明其反应的机制。 6.哪些因子影响光合作用强度,如何实验证明? 7.缺氮、缺铁都能引起植物的缺绿症,它们的症状是否相同?如不同,‘是什么原因。 8.谷氨酞胺在植物氮代谢过程中有什么作用, 9.扼要地记述引噪乙酸、赤霉酸的常用生物检定法。 10.植物细胞具有全能性,它的理论依据和实验证据何在? 11.逆境…     

光合作用中能量转化率计算公式的表达

在植物光合作用过程中,叶片吸收光能后,光能转变为化学能的效率,因光波波长不同而变化。植物每同化1mol二氧化碳或释放1mol氧,最低量子需要量为8～12mol,贮藏于碳水化合物中的化学能量是468.1kJ,反应如下: CO_2 H_2O→(CH_2O) O_2—468.1kJ而根据爱因斯坦的光化学当量定律,在光化学反应中,1个分子吸收1个光量子(hν)后,才能开始反应,所以,1mol物质一定要吸收6.0222×10~(23)个光量子[6.0222×10~(23)是阿伏加德罗常数(N)。它是     

测定有氧呼吸过程中氧气消耗的实验方法

活的组织或者小生物体放入一个密封的小容器内,它们将会消耗氧气,产生二氧化碳。容器内的压力也将会与消耗的氧气的量成比例的下降。氢氧化钾是一种有效的二氧化碳吸收剂。它与二氧化碳的反应式,如下: H_2O+CO_2(?)H_2CO_3(溶液) H_2CO_3+2KOH—→K_2CO_3(结晶)+2H_2O 下图是进行这个实验的简单装置     

植物叶片中δ—氨基乙酰丙酸的测定

绿色植物进行光合作用和积累光合产物必需有叶绿素的存在,因此对叶绿素形成过程中一系列的反应进行数量测定是很必要的。δ-氨基乙酰丙酸（ALA）是叶绿素形成的前体,在叶绿素生物合成中起重要的作用,它是叶绿素合成的限速步骤[2]。植物体在合成叶绿素的过程中,在脱水酶的作用下,两个分子ALA缩合成一个分子胆色素原[3]。由于这一反应的转化速率非常高,在一般情况下很难测出ALA的存在,因此必须先用乙酸雨酸处理植物材料。乙酰丙酸是ALA脱水酶的竞争性抑制剂,它使得ALA不能向胆色素原转化,从而在体内积累。对于整体材料,一般用…     

去除氯化钠胁迫后的蓝藻固氮去铵阻抑

蓝藻在去除NaCl胁迫后,其固氮活性可以恢复,几乎接近生长蓝藻的水平,铵阻抑效应也逐渐消失。光合受抑(弱光下和加抑制剂)或呼吸代谢受阻(厌氧下),以致能源供应受限以及有分子氯或氧的条件下,蓝藻固氮活性恢复和去铵阻抑速率减慢,而改善能源或还原剂供应、外源蔗糖、H_2、CO_2、CO_2+N_2和H_2+O_2等处理则对去铵阻抑有不同程度促进。     

光合放氢与氢气能源

光合作用所吸收的日光能,首先贮存于ATP和NADPH_2两种称为同化力之中,然后除了用于CO_2还原外,在某些光合生物中还可用于还原H_2O或有机物分子中,并以分子态氢的形式释放出来,后者就是某些植物(主要是藻类)和细菌的光合放氢作用。现在已知,几乎所有的光合细菌都可以放氢,50%以上的藻类在一定条件下也可以放氢。如蓝绿藻既能进行光合固氮,又能进行光合放氢。这不仅说明了光     

关于“光合单位”的概念——兼评潘瑞炽等编写的《植物生理学》中“光合单位”概念的论述

(一)现行《植物生理学》教材和文献中,关于"光合单位"概念,各有其说,现列举三例:1、在饱和光照之后,植物在黑暗中还原一个CO_2分子(或放射出一个O_2分子)所需要的叶绿素分子数目,就叫做光合作用单位(pho tosynthetic unit).2、叶绿体中存在的不是以氧分子,而是以电子为单位的电子传递链、每个链包含有两个色素系统,它们都有起电荷分离作用的"作用中心"及数量众多的"天线色素",后者捕捉和传递光能给作用中心.这样,一个光合单位就应用一条光合链上两个色素系统叶绿素的总和来代表.