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水的光解需要酶  

2016-09-29 05:59:24|  分类: 内质网互动平台讨 |  标签: |举报 |字号 订阅

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关于光合作用过程中,水的光解是否需要酶的问题讨论已久,当然早已得出结论。关于这个问题只用图片就足以说明问题。闲话不多说,上图。

 1.人教版必修一教师用书

水的光解需要酶 - 蒋迎仙 - 蒋世禄的生物课堂内外

 2.《Biology》p195-196(美版《生物学》第6版)

水的光解需要酶 - 蒋迎仙 - 蒋世禄的生物课堂内外

 清华大学译本:

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3.国外教材《细胞生物学精要》第3版(注意红色箭头和圈圈)

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4.Raven.《Biology》11th
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 5.《Biology》
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清华大学译本:《生物学》(美)清华大学出版社P168
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 有了上面的干货铁证,所以不要再讨论是否需要了,当然对于高中生物来说,知道需要就行了。欲知更多才往下看。


水的光解需要酶 - 蒋迎仙 - 蒋世禄的生物课堂内外

放氧复合体(OEC),含4个锰原子的蛋白质是植物叶绿体光系统Ⅱ的一个复合体,位于类囊体膜的腔内侧,是叶绿体光反应过程中氧化水分子释放出氧气所不可缺少的。氧化态的放氧复合体从水中获取电子,使水光解。放氧复合体是否是酶?


水的光解的机理目前还不是很清楚, 但已经知道的是在类囊体腔的一侧存在三条外周肽链, 其中一条是锰稳定蛋白 (MSP),三条肽链和 Mn、Ca2+、Cl一起参与氧的释放 称为放氧复合体 (OEC),也叫水裂解酶。OEC的作用强调的是积累正电荷,积累了4个正电荷以后才用于 2个 H2O 的氧化,解决的是产生氧自由基的问题。

 关于水的光解的一点疑问(科学教育2011年第1期)

水的光解需要酶 - 蒋迎仙 - 蒋世禄的生物课堂内外



光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[1]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分子,过程称之为电子传递链(Electron Transport Chain)。

       这里的“酵素”就是酶了。

《Biology》p195-196上面有明确的叙述。在清华大学翻译的版本里边对应的页码p186-187。还是引用中文版的话吧:    
       “在光系统II中,2个水分子的氧原子与一串锰原子相结合,而后者埋藏于酶中,并与反应中心相联接,此酶以一种不太为人们所知的方式分解水,每次移去一个电子,以填补反应中心因光激发电子离去而造成的空缺。”(p187)



植 物在 光合 作 用过 程 中不 仅 为 同化 CO 提供 能 量和 还 原 力 ,同时裂 解 水放 出氧 气 。放 氧 反 应 主 要 由 光 系统 Ⅱ(PSⅡ)氧 化 侧 的 4个锰 原 子组 成 的 锰 簇 催 化完成的。因此,锰簇 在光合放氧过程 中起 着至关重 要 的作 用 。
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 本文结合内质网互动讨论、刘永生、陶勇、秦磊资料整理
讨论帖见下http://q.163.com/xiaxianping01/poster/9433553/

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