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IB 生物学/分子生物学

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光合作用

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叶绿素如何对不同波长的光做出反应?

(叶绿素存在于植物的叶绿体中。植物呈现绿色是因为叶绿素色素。)叶绿素吸收可见光谱中特定波长的光。绿色显然没有被吸收,而是被反射了。

如吸收光谱详细所示,叶绿素吸收可见光谱中的红色(长波长)和蓝色(短波长)区域的光。 哪些波长具有最大和最小能量?

观察可见光和电磁辐射图形,可以注意到红色具有最少的可见光能量。这是因为红色在可见光中具有最长的波长和所有可见光颜色中最高的频率。红光波长为 610-740 纳米。这意味着红色具有最少的能量水平,而紫色具有最高的可见光能量。蓝光的波长在可见光谱中比红光短,并且具有更高的能量。具有最大能量的可见光颜色是蓝色

白光有何不同?

白光具有更好的叶绿素 a、叶绿素 b 和类胡萝卜素平衡,并包含可见光谱的所有光子,从而提供了更好的生长环境。

概述光合作用的光依赖反应。

  • 光系统 II 中的(叶绿素/天线)吸收光;
  • 吸收光/光活化产生激发/高能/自由电子;
  • 电子沿着一系列载体传递;
  • NADP 的还原/生成 NADPH H ;
  • 光系统 II 中的光吸收为光系统 I 提供电子;
  • 水的分解产生 2 H /O ;
  • 称为非循环光磷酸化;
  • 在循环光磷酸化中,电子返回叶绿素;
  • 通过 H 泵过类囊体膜/通过化学渗透/通过 ATP 合成酶/合成酶产生 ATP;


概述光合作用的光无关反应。

  • 反应发生在基质中
  • 二氧化碳与 RuBP 反应
  • 由 RuBP 羧化酶催化
  • 形成 GP
  • GP 转化为三碳糖磷酸
  • 还原反应涉及使用 NADPH + H+
  • 该转化还需要来自 ATP 的能量
  • 三碳糖磷酸转化为葡萄糖(磷酸)/淀粉
  • RuBP 从三碳糖磷酸再生
  • 卡尔文循环

绘制并标注电子显微镜下观察到的叶绿体结构该结构包括:双层/内膜和外膜/包膜——显示为两条紧密相邻的同心连续线;基粒/基粒——显示为几个盘状亚基的堆叠;(基粒间)片层——显示与类囊体膜连续;类囊体——扁平囊之一;基质;(70S)核糖体/(环状)DNA/脂质球/淀粉粒/类囊体腔

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绘制并标注吸收光谱和作用光谱

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绘制并标注光系统的简单表示,包括叶绿素分子、反应中心叶绿素和辅助色素

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