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光合作用中光反應(yīng)的機制和由來(7)
關(guān)鍵詞：光合作用 葉綠素 醌 跨膜氫離子梯度 電子傳遞鏈
摘要：光合作用是地球上絕大多數(shù)生物賴以生存的生命活動。結(jié)合于蛋白質(zhì)分子上的葉綠素輔基在受到光照時會射出電子,將結(jié)合于同一蛋白上的醌分子還原成為氫醌。氫醌分子中的高能電子再流過一條位于生物膜上的"電子傳遞鏈",其間釋放的能量則被用于將氫離子從生物膜的一側(cè)轉(zhuǎn)移至另一側(cè),形成跨膜氫離子梯度。氫離子從膜的一側(cè)流回另一側(cè)時,就可驅(qū)動位于膜上的酶合成高能化合物三磷酸腺苷(ATP),為各種生命活動提供能量。葉綠素輔基射出的電子還可變?yōu)檫€原力強的氫原子,為細胞合成有機物所用。光合作用的過程雖然非常復(fù)雜,但其中的基本機制和成分早就在細菌中發(fā)展出來了。葉綠素可能是從合成血紅素的化學(xué)反應(yīng)鏈演變而來;進行光反應(yīng)的蛋白,很可能是從原來電子傳遞鏈中直接與醌分子作用的細胞色素b變化而來;而光系統(tǒng)Ⅰ又從光系統(tǒng)Ⅱ演化而來。光合作用出現(xiàn)的時間非常早,發(fā)生在原核生物中的細菌與古菌分化之后的細菌中,又發(fā)生在細菌大規(guī)模分化之前,其間細菌之間的橫向基因轉(zhuǎn)移起了重要作用。從分子角度介紹光合作用中光反應(yīng)的機制及其形成的過程。
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