植物光合作用分子机制研究进展
小组“学习研讨”发言报告
本次研讨方向：植物光合作用分子机制研究进展
本小组承担的具体学习研讨主题：
1. 光合膜色素蛋白复合体的研究
2. 重要调控因子生物学功能之PGR5/PGRL1循环电子传递途径
3. 光能感知和信号转导
1 绪论
1.1 光合作用
光合作用是植物利用太阳能把二氧化碳和水合成有机化合物并释放出氧气的过程，是地球上最大规模的能量和物质转换过程，是地球几乎一切生命生存和发展的物质基础。
四个基本过程：
1）光能的吸收与传递
2）原初光化学反应
3）电子传递及偶联的磷酸化
4）碳素同化作用
类囊体膜是光合作用能量转换所需的脂质双层膜, 包含捕光系统，并将光能转化为化学能所必需的色素蛋白及酶系统。
由许多不同的复合物参与光合作用过程, 而多数复合体是嵌入类囊体膜的, 其中四个膜结合的超分子复合物直接参与光合作用:光系统 I(PSI)、光系统 II (PSII)、ATP 合成酶复合体及细胞色素b6f复合物。
1.2光合作用国际发展趋势
在国际上，当前光合作用研究主要集中在三个方面并取得了多项重大突破：(1)解析光合膜蛋白复合物及其调控因子的高分辨率晶体结构，阐明其高效传能、转能的分子机理是光）一系列调控光合作用效率的新基因新蛋白被迅速发掘，阐明这些2合作用的研究核心。（．
重要调控因子的生物学功能是最新的国际发展趋势。例如发现PGR5和PGRL1重要蛋白可以瞬间与其他色素蛋白复合体形成超级复合体内部的直接传递，从而确保光能的有效利用。（3）光敏色素、光信号传递蛋白解析他们生理功能及相互联系和调控机制。
2 光合膜色素蛋白复合体的研究
2.1 光合作用过程和光合作用分子机器—光合膜蛋白复合物
如图一所示：光合作用光反应的执行者是镶嵌在光合膜上的4个重要超分子复合物（位于叶片叶肉细胞叶绿体中的类囊体膜上）分别是光系统 II（PSII）、光系统 I（PSI）、细胞色素b6f 、ATP合酶。
个重要蛋白超分子复合物示意图1 光合膜上4图解析光合膜蛋白复合物结构的原因2.2蛋白
超分子复合物的晶体结构，进而在原子水平-通过蛋白质晶体学手段解析这些色素上揭示其精细结构特征，由此阐明其能量高效吸收、传递和转化的机理。 PSI-LHCI超分子复合晶体结构解析2.3）光合膜发表由中国科学院植物研究所解析的高等植物光系统Ｉ（PSI2015年science 的世界最高分辨晶体结构。蛋白超分子复合物2.8?首次；个辅因子，215总分子量约600kDa个蛋白亚基和包括 PSI-LHCI的精细结构：16 的４个不同的捕光天线在聚集状态下的结构
PSI-LHCI揭示对该主题的结论2.4
通过这个主题的研究我们知道了在光合膜色素蛋白的研究、对光合膜蛋白复合物的空间结构进行高分辨率的解析，由此来揭示光合作用传能和转能机理及其调控的原理，将可能使光合系统成为第一个在原子水平上，以物理和化学概念进行解释的复杂的生物系统。
PSI-LHCI是一个极高效率的太阳能转化系统，实现对光合膜蛋白复合物的结构解析为揭示高等植物PSI-LHCI高效吸能、传能和转能的机理奠定了坚实的结构基础，对于阐明光合作用机理及能源开发利用具有重大的理论和实践意义。但由于PSI-LHCI的高分辨率结构没有被解析，它高效吸能、传能和转能的分子机理也不清楚。揭示PSI-LHCI的高分辨率结构，在此基础上揭示其高效吸能、传能和转能的机理，能够进一步推动人们对光合作用高效吸能、传能和转能机理的认识，为提高作物光能利用效率及为人工模拟光合作用开辟太阳能高效利用提供新的理论依据、新的思路及新的途径。
3 重要调控因子生物学功能研究之PRG5蛋白
3.1 光合作用中PGR5/PGRL1介导循环电子传递途径
3.1.1循环电子传递途径
并将接收,最终被NADP,在线性电子流中,被传递的电子经过两个光系统接力合作不是进一++NADP
步,Ⅰ传递给Fd之后被传递的电子经还原成NADPH。在循环式电子传递途径中,PS+ ,形成了闭路循环。PC,再经又回到PSⅠb6/f传递给NADP,而是重新传递给细胞色素复合物
2 循环电子传递途径图 3.1.2 PGR5/PGRL1介导循环电子传递途径途NDH 途径和 PGR5途径。在高等植物中至少存在两种确切的环式电子传递途径:NDH
大量不同亚基复合体的分离和研究证实这个复合体不径需要一个大的多亚基复合体的组装。依赖型的质体醌还原酶。它从铁氧还原蛋白直接获取电子传递给质体醌。相是一个 NADPH
重要蛋白可以瞬间与其他色PGRL1PGR5PGR5 NDH 对于途径，途径的机制还不够清楚。和素蛋白复合体形成超级复合体内部的直接传递，从而确保光能的有效利用。．
3.2低浓度NaHSO促进拟南芥PGR5/PGRL1介导的循环电子传递的转运23.2.1材料处理
拟南芥野生型与叶绿体NdhD基因缺失突变体crr4、PGR5基因缺失突变体pgr5、NdhD与PGR5缺失双突变体pgr5crr4。
3.2.2叶绿素荧光参数及P700氧化还原动力学分析
-2-1
诱导可变荧光2 min 30 s, μmol·m 先给予45s 的作用光在室温26°C条件下,
氧P700库氧化还原的变化。而PQ动力学, 作用光关闭后叶绿素荧光的瞬时上升用于反映-1 P700·m >705 nm,5.2μmols ),λ化还原动力学则是照射40 s远红光( , P700 -2氧化而远致使
在暗中被还原。从而获得以下图：红光关闭后
P700 NaHSO图3 0.1μmol·L 对拟南芥叶片远红光关闭后暗中3
+-1的再还原初速率的影响
对野生型和0.1μmol·L 图4 NaHSO作用光3关闭后叶绿素荧光瞬时上升的影响图示-1pgr5
3.2.3毫秒延迟发光测定
毫秒延迟发光慢相可以反映跨类囊体膜质子梯度(ΔpH), 间接地反映光合磷酸化能力。得到下图：
NaHSO和持续光照条件(15 h L)下低浓度-暗-光转换条件(15 h LDL)光图5 3亚基表达量的影响和PGR5对拟南芥野生型和突变体NdhH
6 0.1μmol·L NaHSO3
-1对拟南芥野生型和突变体叶绿素图
荧光的毫秒延迟发光的影响
3.3 对该主题的结论介导的循环电子传递途径，其中PGR5和PGRL1在这个主题的研究中，我们主要探讨了 PGR5也叫做质子梯度调控蛋白。突变体的远crr4处理可增强图3 C结论：我们发
现在暗光转换条件下, 低浓度NaHSO3+NaHSO, 的再还原速率而对pgr5突变体的增强效果次之说
明低浓度红光关闭后暗中P700 3
依赖的循环电子传递途径为主。且以增强和能增强NDHPGR5依赖的循环电子传递, PGR5+
的P700 持续光照下低浓度D图3 结论：NaHSO突变体的远红光关闭后暗中crr4增强3．
再还原速率, 但对pgr5突变体影响效果不明显(图3-D), 说明持续光照下低浓度NaHSO 对3NDH 途径作用效果不明显, 这与Wu等(2011)的结果一致, 而对PGR5依赖的途径增强效果显著。
15 h LDL后, 在结论：对拟南芥野生型叶片喷洒图50.1 μmol·L NaHSO 3, 的条件下-1的条件
5)。而在15 h L,NdhH的表达量被明显增强, PGR5表达量增强效果不明显(图下不仅验证了低浓度5), 被明显增强(图NdhH的表达量增强效果不明显甚至被抑制, 而PGR5 可增强暗光转NaHSO3
在持而且进一步发现低浓度NaHSO6结论：换条件下以NDH为主的循环电子传递, 图3为主的循环电子传递。续光照条件下可增强以PGR5/PGRL1低浓度(15 h L)crr4及持续光照条件下拟南芥野生型叶片的毫秒延迟发光慢相高于说明此促进的跨类囊体, crr4突变体的跨类囊体膜质子梯度NaHSO处理能更大程度地促进3 PGR5/PGRL1膜质子梯度是由促进的介导的循环电子传递引起的。
4 光能感知和信号转导
4.1 光敏色素
光敏色素包括远红光吸收型（Pfr）和红光吸收型（Pr）两种类型，通过远红光和红光的可逆作用调节植物的生理活动。远红光吸收型是生理激活型，不稳定，吸收远红光后逆转为红光吸收型；红光吸收型是生理钝化型，较稳定，吸收红光后转变为远红光吸收型。在黑暗中，光敏色素主要以红光吸收型形式位于细胞质中，经过光照射后便会转移到细胞核内，直接与光敏色素互作因子（phytochromeinteracting factors，PIFs）或其他信号转导组分作用，并将光信号作用于相关反应基因的启动子上，调控相关基因表达进而影响植物光形态建成的发生。研究表明，由光敏色素感受光信号并参与调控的生理反应包括种子萌发、幼苗形成、光合系统的建立、避荫作用、开花时间和昼夜节律响应等过程。
4.2蓝光和紫外光受体
植物的生长发育过程除受光敏色素接受的红光和远红光调节外，还受蓝光和紫外光调节。紫外光又可分为 UV-A（320～390 nm）、UV-B（280～320 nm）和 UV-C（小于 280 nm）。目前研究认为 UV-A 和蓝光可能为同一光受体所接收，即蓝光 /UV-A受体，又称隐花色素（cryptochrome）。
隐花色素调控植物伸长生长，开花时间以及生物体的生理节奏而向光素则调控植物一系列运动反应，包括向光性、叶绿体运动及气孔开启。在拟南芥中有两个基因 CRY1、CRY2。CRY 1、CRY2 的N- 端发色团结合区具有同源性，而且它们的C端区域可以交换，之后仍有生物活性；C端是蛋白-蛋白结合区，具有保守性，也是蓝光信号得以向下游传递的延伸区域；CRY2的C-端较CRY1的短，它们的功能相似，即阻止下胚轴伸长、诱导 CHS基因表达、促进花青素合成等。
4.3光信号转导
光受体通过两条途径调控基因表达。其一是CRY和PHY介导的光抑制COP1对转录调控直接调控, 等互作PIFs其二是光受体与转录因子等的降解。CO和LAF1、 HFR1、HY5因子．
光响应基因的转录。在UV-B光受体UVR8介导的信号途径中, UV-B诱导形成的COP1复合体包含UVR8, 该复合体能促进HY5的稳定性和活性。
4.4对该主题的结论植物光信号转导的分子遗传学是当前国际植物学界从这个主题的探讨中我们学习到了:隐花光敏色素、研究的前沿和热点，取得了许多新的突破性进展，在光信号的传递过程中，）如early-signaling components色素和紫外光受体感受外界光信号，通过特定的受体
（接着HY5，和等结合到central switch如光形态建成的调控因子COP/DET/FUSFHY1和FHY3在一作用于目的基因，调控基因表达。中心信息处理因子与特定反应的效应子发生光反应，因为植物激素能独立影响植物的发育过程而些反应中也可能由植物激素途径传递某些信号，不受光信号的影响。
本次研讨总体评价5
以及在图书通过我们小组三人的齐心协力，主题分工，分别搜寻资料，撰写自主报告，我们能大致梳理清楚植物小组成员们都对遗传密码的破译过程更加了解。馆的积极研讨后，光合作用分子机制研究进展，对于光合作用分子机制也有了更加深刻的认识。研讨过程中，同学们积极找资料，努力读懂外文文献，在讨论的时候积极发言：在别人这种研讨方式真的特别有用，在自己主题努力耐心讲解其他同学不懂得地方。主题积极提问，特别是在提升个人学习能力和提高合作互助精神方面。
3.6.5光合作用和呼吸作用原理的应用 1.（2018 江苏连云港）通过调控温室大柳内的温度、二氧化碳浓度、光照强度等可以提高栽培蔬菜产量。相关叙述正确的是 A. 白天适当升温以降低蔬菜的光合作用 B. 增加二氧化碳浓度可增强蔬菜的光合作用 C. 夜晚适当降温以增强蔬菜的呼吸作用 D. 增强光照可增强光合作用和降低呼吸作用 2.（2018 安徽滁州）在温室内种植蔬菜时，为了提高产量，可采取的措施是 A. 降低温度 B. 降低光照强度 C. 提高二氧化碳浓度 D. 缩短光照时间 3.（2018 四川乐山）下列农业生产措施中，不合理的是 A. 移栽植物幼苗根部带土 B. 增大蔬菜大棚内的昼夜温差 C. 种植作物时合理密植 D. 降低大棚内二氧化碳的浓度 4.（2017 山东济宁）土壤板结影响农作物的正常生长，农民田间松土的主要目的是防止 A. 缺少无机盐影响生长 B. 缺少水影响蒸腾作用 C. 缺少氧气影响根的呼吸 D. 缺少二氧化碳影响光合作用 5.新鲜水果用保鲜袋包裹，可延长贮藏时间，主要原理是（） A.减少水分散失 B.抑制呼吸作用 C.减少果皮损伤 D.保持温度 6.冬天，我省的许多菜农利用温室栽培蔬菜。在温室中，蔬菜可直接在土壤中栽培，也可利用人工配制的营养液进行无土栽培。请回答下列有关问题： （1）菜农常采用白天适当增强光照，夜晚适当降低室温的措施，以提高蔬菜产量。其中的道理是增加光照可使__________增强，降低温度可使_____________________减弱, 从而增加有机物的积累。 （2）菜农常常对温室内的土栽蔬菜施用有机肥，不但培育了绿色蔬菜，而且温室内的CO2浓度也大大增加。CO2浓度增加的主要原因是 _____________________。 （3）无土栽培也称为溶液栽培。在配制培养液时，除了考虑到溶液的酸碱度、含氧量外，还应该考虑到无机盐的______________ 。 （4）某温室从16点开始持续密封48小时，测得温室内C02体积分数的 变化情况如右图所示。试分析： 曲线b～c大幅度下降的原因是___________，曲线c～d的成因是 ________________。 检测结果表明，要提高温室内的蔬菜产量必须适时通风。你认为每天通 风的时间最好选在曲线__________区段相对应的时间内进行。 7.甲、乙两地出产同种甜瓜，甲地甜瓜比乙地的甜。经调查，在甜瓜生 长季节，甲、乙两地的光照条件和栽培措施基本相同，而温度条件差别 较大，详见下表。请将下面关于环境温度与呼吸作用强弱关系的推理过 程补充完整。 （1）因为甲地的甜瓜比乙地的甜，所以甲地甜瓜体内所含有机物比乙地的多。
光合作用机理 光合作用的是能量及物质的转化过程。首先光能转化成电能，经电子传递产生ATP和NADPH形式的不稳定化学能，最终转化成稳定的化学能储存在糖类化合物中。分为光反应（light reaction）和暗反应（dark reaction），前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化，后者不需要光，涉及CO2的固定。分为C3和C4两类。 （一）光合色素和电子传递链组分 1．光合色素 类囊体中含两类色素：叶绿素（图7-21）和橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1，chla 与chlb也约为3:l，全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质以非共价键结合，一条肽链上可以结合若干色素分子，各色素分子间的距离和取向固定，有利于能量传递。 图7-21 叶绿体分子结构 2．集光复合体（light harvesting complex）
由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成（图7-22）。大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。因此这些色素被称为天线色素。叶绿体中全部叶绿素b和大部分叶绿素a都是天线色素。另外类胡萝卜素和叶黄素分子也起捕获光能的作用，叫做辅助色素。 图7-22 集光复合体 3．光系统Ⅱ（PSⅡ） 吸收高峰为波长680nm处，又称P680。至少包括12 条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（light-hawesting comnplex Ⅱ，LHC Ⅱ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygen evolving complex）。D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素(pheophytin)及质体醌(plastoquinone)。 4．细胞色素b6/f复合体(cyt b6/f complex)
智慧树知到《药用植物学》章节测试答案 对应章节绪论 1.【单选题】药用植物是指 A. 仅包含可以治疗疾病的植物 B. 具有医疗保健的植物 C. 具有保健作用的植物 D. 没有特别定义 正确答案：具有医疗保健的植物 2.【单选题】中药贯众来自于50余种植物，这种现象在药用植物学中称为 A. 混乱 B. 名称不确定 C. 同名异物 D. 同物异名 正确答案：同名异物 3.【单选题】益母草在不同的地区又称为 A. 血母草 B. 丹参 C. 薄荷 D. 黄芩 正确答案：血母草 4.【单选题】我国植物学家在广西、云南的等地找到的能代替蛇根木提取利血平的植物是 A. 长春花
B. 红豆杉 C. 粉防己 D. 萝芙木 正确答案：萝芙木 5.【单选题】我国古代记载药物来源与应用的书籍称为 A. 药志 B. 药典 C. 本草 D. 医药志 正确答案：本草 6.【单选题】《本草纲目》的作者是 A. 李时珍 B. 陶弘景 C. 李勣 D. 赵学敏 正确答案：李时珍 7.【单选题】《本草纲目拾遗》的作者是 A. 李时珍 B. 陶弘景 C. 李勣 D. 赵学敏 正确答案：赵学敏
8.【判断题】药用植物学是一门专业基础课。 A. 对 B. 错 正确答案：对 9.【判断题】药用植物学是一门实践性、直观性较强的学科 A. 对 B. 错 正确答案：对 10.【判断题】《神农本草经》是我国第一部本草专著 A. 对 B. 错 正确答案：对 11.【判断题】紫萁入药后称为紫萁。 A. 对 B. 错 正确答案：错 12.【判断题】市场上人参的伪品有商陆科植物商陆。 A. 对 B. 错 正确答案：对 对应章节第一章 1.【单选题】下列各项中属于细胞器的有
第三节绿色植物的光合作用 [学习目标] （▲）1.通过科学探究实验，总结出光合作用的原料、产物及条件。（※）2.记住光合作用的概念及公式。 （▲）3.举例说明光合作用在农业生产中的应用，养成爱护植被的意识。（一）光合作用的产物 1、实验：《绿叶在光下制造淀粉》请认真观看实验视频，回答下列问题： （1）为什么要把天竺葵提前放到黑暗处一昼夜？ （2）为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来？ （3）脱去绿色的叶片遇碘后有什么变化？说明了什么问题？ （4）该实验最终证明了哪两个问题？ 2、演示实验：《光合作用产生氧气》，观察演示实验，回答下列问题： （1）该装置放在光下后，会发现金鱼藻的周 围有气泡往上冒，气泡中的气体是什 么？ （2）把快要熄灭的卫生香插进管内，观察到 什么现象？这说明了什么问题？
（二）光合作用的原料：仔细观看《二氧化碳和水是光合作用的原料》，回答下列问题：1、海尔蒙特只用纯净的水浇灌小树苗，5年后重量增加 了80多千克，而土壤却只减少了不到100克，说 明了什么问题？ 2、探究二氧化碳是光合作用的原料实验装置在光源下照 射一段时间后，采集相内二氧化碳浓度会， 说明 （三）光合作用的概念和反应式 1、什么是光合作用？ 2、光合作用的反应式： （四）光合作用的应用：观察两幅图，回答：在农业生产中人们总结出了哪些提高光合作用效率的方法？ [达标检测] （）1．用盛水的烧杯装一些活的金鱼藻，放在暗室里一个月后，这些金鱼藻将A．正常生活 B．生长得很好 C．休眠 D．全部死亡 （）2．在做“绿叶在光下制造淀粉”这个实验时，要先将天竺葵放到黑暗处一昼夜目的是 A. 使叶片内的淀粉消耗掉 B.使叶片内的淀粉储存到叶绿体中 C.停止光合作用，使淀粉储存在叶肉细胞中 D.储备养料，准备进行光合作用（）3．光合作用的产物是 A淀粉B有机物C二氧化碳和氧气D有机物和氧气 （）4、鱼缸中的金鱼藻的表面在阳光下会放出气泡，气泡中的气体是A二氧化碳 B氧气 C水蒸气 D空气 （）5、养鱼爱好者喜欢将一些新鲜的水草放在鱼缸里，其作用是 A增加鱼缸里的养料 B增加鱼缸里的氧气 C增加鱼缸里的二氧化碳 D美化鱼的生活环境
第二单元丰富多彩的生物世界 第一章生物圈中的绿色植物 第三节绿色植物的光合作用 台头二中：张鹏然 一.教学目标： 1. 阐明绿色植物通过光合作用制造有机物，通过实验验证绿色植物制造的有机物主要是淀粉。验证光是光合作用的必要条件。 2. 在实验中培养学生设计实验、发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学探究能力。 3.感悟绿色植物作为生物圈中有机物的制造者的重要地位、调动爱护植物的情感。 二．教学重点与难点： 1．在实验中培养学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的科学探究能力。 2．理解光合作用产物（主要是淀粉）的判定方法以及其原理，培养学生生物探究的科学方法。 3．通过学习培养学生爱护绿色植物的情感。 三. 教学策略 这是一节以实验为主的课。在这节课的教学中，不能简单地让按照传统的教学方式，讲实验，画实验。学生也不能照猫画虎地完成实验，而应利用这个实验训练学生设计实验的技能。 １. 课前准备 （1）给学生留下思考题：在这个实验中，你要弄清楚哪些问题？要注意哪些注意事项？利用各种渠道如书籍、网站等寻找答案。 （2）将班级分成小组，每小组四个人。各实验组在小组长的带领下，查询有关绿色植物进行光合作用的资料，理解光合作用的基本过程及意义。将实验用植物进行必要处理。 （3）在选择实验材料时，建议、鼓励学生选择不同的植物，如天竺葵、蚕豆、银边天竺葵、秋海棠、锦葵等。 （4）让学生先尝试设计检验绿叶在光下制造有机物的实验方案，然后对照教科书上的实验指导，发现自己设计的实验的不足，找出实验指导中的疑难。
实验之前，各小组进行交流。各组交流的过程中，教师应充分肯定各组在实验设计中的优点，尤其是有创新意义的设计，鼓励保护学生的创造性思维。 2．进行实验之前，请两个小组的同学介绍本实验的前期准备工作：暗处理、部分遮光照射。教师要注意引导学生对每个一实验步骤中的科学道理的理解。 3、实验过程中，教师指导学生的操作技能，并提示注意酒精灯的安全。 四.教学流程： （一）、创设情境，引入新课 活动：请同学列举出昨天晚餐的主要食物或最喜爱的几种食物，分析这些食物与绿色植物的关系。 学生发现，人们的食物都直接或间接来自于绿色植物。教师总结：绿色植物就象一个巨大的生产有机物的天然工厂，它制造的有机物养活了地球上几乎所有的生物。那么，“绿色植物制造的有机物是什么？如何检验呢？”、“绿叶制造有机物需要什么条件吗？怎样证明？”通过今天的实验，你就会自己找到答案。 （二）新课学习 1、在班级交流的基础上，展示自己的多媒体课件。将实验中的注意事项交代给学生。 2、做实验：绿叶在光下制造淀粉 先请同学们展示他们组设计的实验方案的前期准备材料：经过暗处理、部分遮光照射的绿色植物叶片。 继续下面的实验步骤。 学生取来自己准备的叶片，放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热。这个过程需要一定的时间，利用这个时间解决下面的疑难问题。 ①实验前，为什么要将选做实验用的植物进行暗处理？ ②对一片叶子部分遮光的目的是什么？这样的实验设计有什么好处？ ③将叶片放到酒精中加热的目的是什么？为什么要用酒精而不是水煮叶片呢？ ④为什么要将盛酒精的小烧杯隔水加热？ 随着实验的进行，再依次解决如下问题： ⑤当绿叶在酒精中变成黄白色时，此时能看出遮光部位和未遮光部位的区别吗？ ⑥往叶片上滴加碘液的目的是什么？ ⑦经过碘液处理后，叶片发生了什么变化？如何解释这一现象？ 学生在教师引导下，通过分析上述问题，可以很容易地得出结论： 光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件；绿色植物制造的有机物是淀粉。
收稿日期:1999-05-20 植物光合作用光抑制分子机理及其光保护机制 陶宗娅1,邹 琦2 (11四川师范大学生命科学技术系,中国成都 610066;21山东农业大学植物科学系,中国泰安 271018) 摘 要:综述了陆生高等植物光系统 的光抑制特点、两个光系统反应中心受强光 破坏的分子机理及其异同、发生光抑制时两个光系统之间的相互关系以及光合机构 内存在的一些光保护机制的研究进展。 关键词:光系统;光抑制;光破坏分子机理;保护机制 M olecular m echan is m s of photodamage and protective m echan is m aga i n st photo i nh ib ition and photodamage i n photosyn thetic appara tus of h igher plan t TAO Zong 2ya 1,Z OU Q i 2 (1.Sichuan N o r m al U niversity ,Chengdu 610066,Ch ina ;2.Shandong A gricultural U niversity ,T aian 271018,Ch ina )Abstract :T he research advances w ere briefly review ed on pho to inh ibiti on characters of pho to system ,the different mo lecu 2lar m echanis m s of pho todam age in two pho to system s ,relati onsh i p betw een two pho to system sw hen pho to inh ibiti on occurred ,and vari ous p ro tective m echanis m s in pho to synthetic apparatus of h igher p lant . Key words :pho to system s ;pho to inh ibiti on ;mo lecular m echanis m of pho todam age ;p ro tective m echanis m 植物光合器官能在较宽的光子流密度(PFD )范围内,通过其光合色素系统进行光能的吸收和转化。根据测定光合放氧的最大量子效率,低光强(约1000Λm o l m -2s -1)下,光合机构吸收的光量子约80%以上被利用,光强约为最大光强的二分之一(约100Λm o l m -2s -1)时其利用率降至25%,最大光强(约2000Λm o l m -2s -1)条件下其利用率仅约10%[1]。因此,植物仅在很低的光强范围内有最大的光能利用效率。随着PFD 增加,叶片光合能力达到最大,光能利用率却越来越低,光合机构吸收的光能将超过光合作用所能利用的量,过剩光能可能引起光合效率和光合功能降低,即光抑制[2]。如果光合机构较长时间暴露在强光下,尤其是强光与逆境协同作用,光合碳同化代谢被显著抑制[3,4,5,6],量子效率更低。过剩光能极易诱发产生单线态氧(1O 2),从而引起光合色素降解和光合机构破坏[7],即光氧化或光漂白[8]。多数情况下当光强减弱后植物光合功能可以逐渐恢复,一般不发生色素的大量损失,因而光抑制大多是可逆的。光氧化对光系统结构和功能的损伤则需较长时间的修复过程甚至难以被修复而大多成为不可逆破坏。 光抑制主要表现为PS II 光化学效率(以荧光参数Fv Fm 表示)和光合效率的降低。据估计在没有其它胁迫因素时,光抑制可使光合生产力降低10%[9]。近十多年来随着叶绿素a 荧91999年12卷高新专辑V o l 112S 1Issue on A H T S 西 南 农 业 学 报Southw est Ch ina Journal of A gricultural Sciences
一、NO信号分子在国内外的研究 一氧化氮(NO)是一种生物活性分子,越来越多的证据表明它是生物体内分布最为广泛的 信号分子之一.NO作为植物生长发育的一个关键调节因子,能对各种生物或非生物胁迫产生应答,在植物生长发育与环境互作的协调过程中起着中枢性的作用.近年来,对于一氧化氮在植物中分子功能的研究取得了较大进展,特别是其信号转导功能、对基因表达的调控和植物体内NO稳态平衡的维持等方面.文中较全面地介绍了植物体内NO的合成、功能、信号转导、对基因表达的调控以及植物体内NO动态平衡的维持等方面研究的进展,并对该领域今后的研究进行了展望。 1、在调节植物重金属胁迫抗性方面上起着非常重要的作用 夏海威，施国新，黄敏，吴娟 摘要：一氧化氮(NO)作为一种重要的信号分子,在调节植物重金属胁迫抗性方面上起着非常重要的作用。综述了NO在植物体内的产生途径,重金属胁迫下植物体内内源NO含量的变化以及外源NO 与内源NO对植物重金属胁迫抗性的影响。大量研究表明外源NO能够增强植物对重金属胁迫的抗性,一方面是通过增强植物细胞的抗氧化系统或直接清除活性氧, 另一方面是通过影响植物对重金属的吸收以及重金属在植物细胞内的分布。然而内源NO在调节植物重金属胁迫抗性上的功能角色仍存在争议。有些研究表明内源NO是有益的,能够缓解重金属胁迫诱导的毒性;但是也有证据表明内源NO是有害的,能够通过促进植物对重金属的吸收以及对植物螯合素进行S-亚硝基化弱化其解毒功能,从而参与重金属诱导的毒害反应和细胞凋亡过程。 2、利用基因芯片技术解析NO调节拟南芥生理反应的分子机制作者：赵亚锦 摘要：一氧化氮(NO)是植物体内重要的信号分子之一，在植物对生物和非生物胁迫（如干旱、UV-B、盐害、高温等）的反应、细胞程序性死亡（PCD）、呼吸作用、光形态建成、果实成熟、叶片伸展、气孔关闭、衰老、种子萌发、开花调控、根发育和激素反应等植物生长发育过程中起着重要的调节作用。因此研究NO在植物中起作用的遗传和分子机制有着重要的理论意义和潜在的应用价值，是目前植物分子生物学研究领域的热点问题之一。要搞清NO调节植物生理过程和功能的分子机制，关键是要解析NO调节基因表达的机制。而在植物体内NO含量变化的情况下对其全基因组转录物的分析又是解析NO调节基因表达机制的一种有效方法。本研究以模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）为研究对象。用于实验的材料有野生型拟南芥（WT）、内源NO含量升高的拟南芥突变体nox1和内源NO含量降低的突变体noa1。利用Affymetrix公司的拟南芥ATH1全基因组芯片(ArabidopsisATH1-121501GenomeArray)进行芯片杂交实验，得到WT、nox1和noa1的基因表达谱，并筛选出差异表达基因。本文利用基因芯片技术全面的研究了内源NO含量的升高以及内源NO含量的降低对植物表达谱的影响，并根据对表达谱数据的分析初步探讨了NO和乙烯、赤霉素、脱落酸等植物激素相互作用的分子机制，进一步研究将有望揭开NO 在植物中的作用机理。 3、细胞信号分子对非生物胁迫下植物脯氨酸代谢的调控作者：邓凤飞，杨双龙，龚明摘要：大量研究表明脯氨酸积累在植物响应与适应非生物胁迫中起重要作用,但如何调节脯氨酸合成和降解仍有许多疑问。已知植物对逆境胁迫的响应与适应过程涉及复杂的细胞信号发生与转导事件,也有研究表明细胞信号分子参与了植物体内脯氨酸代谢的调控过程,但不 清楚其具体机理。本文综述了脯氨酸代谢的合成与降解途径,以及脱落酸（ABA）、Ca2＋、一氧化氮（NO）、过氧化氢（H2O2）、水杨酸（SA）等细胞信号分子在脯氨酸代谢调控
1.简述药用植物栽培学的概念和主要特点? 药用植物栽培学是研究药用植物生长发育、产量和品质形成 规律及其与环境条件的关系，并在此基础上采取栽培技术措施 以达到稳产、优质、高效为目的的一门应用学科 1药用植物种类繁多，栽培技术涉及学科范围广 2多数药用植物栽培的研究处于初级阶段 3 药用植物栽培对产品质量要求的特殊性 4 中药材的地道性 5药材市场的特殊性 4.概述中药材GAP的研究对象和主要研究内容? 中药材GAP是《中药材生产质量管理规范》的简称. 1.阐述植物生长的Logistic曲线的含义及其意义? 当植物生长到一定阶段后，由于内部和外部环境（包括空间、 水、肥、光、温等条件）的限制，使植物生长的基本的方式呈现“慢—快—慢”的“S”形变化曲线，这种曲线称为植物生长的Logistic曲线。这种生长速度呈周期性变化所经历的三个阶段过程称为生长大周期， 或称大生长周期（grand period of growth）。 利用这些关系，可以通过栽培措施控制产品器官（块茎、果实等）的生 长速度及生长量，以达到高产的目的。植物生长周期的规律表明，任何 需要促进或抑制生长的措施都必须在生长速度达到最高前实施用，否则 任何补救措施都将失去作用。 2.简要介绍碳氮比假说及其意义? 体内糖类与含氮化合物的比值（即C/N）高时，植株就开花；而比值 低时，植株就不开花即通过控制肥水的措施来调节植物体内的C/N， 从而适当调节营养生长和生殖生长. 在果实类木本药用植物栽培管理中 ，可利用砍伤或环剥树皮等方法，使上部枝条累积较多糖分，提高C/N，促进花芽分化而提高产量。 3.概述植物个体发育过程? 植物从种子萌发开始到再收获种子为止的过程称为个体发育1.种子 时期指从种子的形成至开始萌发的阶段。2.营养生长时期指植株的根 、茎、叶等营养体生长旺盛期、休眠期。3.生殖生长时期指植物在营 养生长基础上，内部开始发生一系列质的变化，逐渐转向生殖生长， 孕蕾、开花、结实。这一时期可分为花芽分化期、开花期、结果期。
绿色植物的光合作用和呼吸作用知识点练习 Prepared on 24 November 2020
三、《绿色植物的光合作用和呼吸作用》知识点要求及练习 【第2课时】 （一）知识点要求 1．植物的光合作用（B） （1）叶是光合作用的主要器官------叶 （2）叶绿体是光合作用的场所-----叶绿体 （3）光合作用的实质 A.概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成贮存 能量的有机物，并且释放出氧气的过程叫做植物的光合作用。 B.光合作用制造淀粉： 实验：绿叶在光下制造淀粉，实验步骤： 取材——暗处理——遮光——取叶——脱色——漂洗——滴碘液——冲洗——观察 注意事项：a、暗处理的目的是将叶片内储存的有机物耗尽。 b、脱色是使叶绿体中的叶绿素溶解到酒精中。 实验结果：遮光部分不变蓝，未遮光部分变蓝。 实验结论：a、绿叶只有在光下才能制造有机物。 b、绿叶在光下制造有机物——淀粉。 C.光合作用产生氧气 实验结果：带火星的细木条插入试管内能重新燃烧起来，说明光合作用产生了氧气。
D.光合作用需要二氧化碳。 E.光合作用的原料、产物和条件： 二氧化碳 + 有机物 + 氧气 原料条件产物 2．植物的呼吸作用（B） （1）呼吸作用的实质 细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用。 呼吸作用是生物体的共同特征。在所有活细胞中进行。 （2）呼吸作用的公式 有机物（储存能量）+ 氧气二氧化碳 + 水 + 能量 （3）呼吸作用的意义：为生命活动提供能量 3．光合作用和呼吸作用原理在生产实践中的应用（C） （1）光合作用原理的应用 当空气中二氧化碳体积分数增加到%～%时，农作物的光合作用会显着增强，产量就会有较大的提高。给大田、温室里的农作物施用二氧化碳的方法称为气肥法，二氧化 碳又被称为“空中肥料”。 （2）呼吸作用原理的应用
七年级生物导学案学案序号：主备人：使用人： 班级：________ 小组：__________ 姓名：_______ 教师评价：_____ 第二单元第一章第三节绿色植物的光合作用 【学习目标】 1、了解绿色植物的光合作用及其意义。 2、通过探究实验，阐明光是光合作用的必要条件，淀粉是光合作用的产物；阐明绿色植物 光合作用能产生氧气；阐明叶绿体是光合作用的场所、原料。 3、知道光合作用的原理在农业生产上的应用。 【重点难点】 1、重点：光合作用条件、产物；光合作用的场所，原料。 2、难点：影响光合作用的因素，提高光合作用效率的方法；实验变量的分析、控制方法。【学法指导】 在探究活动中，在重视探究活动各环节的同时,分析实验的变量是什么,是否唯一,对照组的设计应注意哪些问题。 【问题导学】 探点一验证绿叶在光下制造淀粉 一、分组实验 目的要求：概述绿叶在光下制造淀粉 材料用具：盆栽天竺葵，黑纸片，曲别针，烧杯，培养皿，酒精灯，三脚架，石棉网，镊子，火柴；酒精，碘液，清水等。 方法步骤： 1、课前准备：教师提前一天准备一盆生长旺盛的天竺葵，让部分学生参与，共同完同P54页实验的“方法步骤”的第一步暗处理。第二天早晨再完成第二步选叶遮光。 思考：（1）依据光所做的对照实验中，以下哪一种方案更能体现实验的严谨性？ 两盆植物上分别选一片叶子进行对照；一盆植物上选两片叶子进行对照；一盆植物上选一片叶子的两部分进行对照。 （2）为什么要把天竺葵提前放到黑暗处一昼夜？ _________________________________________________________ （3）为什么要用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来？ _________________________________________________________ 2．按照P55“方法步骤”第三步、第四步、第五步，分组完成实验，并完成下表： 思考：（1）为什么要脱去绿叶中的叶绿素？ _______________________________________________________________ （2）脱色时为什么要使用酒精脱色并应隔水加热？ ________________________________________________________________ 3、讨论：通过实验现象你能得出什么结论？ 绿叶在下形成。证明是光合作用的必要条件，是光合作用的产物。 二、拓展实验：思考——如何设计实验证明光合作用的场所是叶绿体？ 三、迁移深化
植物相关细菌群体感应信号分子的检测 *刘晓光1, 2, 高克祥2, 高吉刚3 1江苏大学生命科学研究院镇江（212013） 2山东农业大学植保学院泰安（271018） 3 山东农业大学化学与材料科学学院泰安（271018) E-mail：xgliu66@https://www.doczj.com/doc/cc12185339.html, 摘要：许多革蓝氏阴性细菌以种群密度依赖的方式调控基因的表达，这种称为群体感应的调控机制主要基于细菌产生的可扩散的小分子信号物质——酰基高丝氨酸内酯（AHLs）。通过组合使用灵敏度不同的系列报告菌株，基于琼脂平板的生物检测及反相C18薄层层析（TLC）分析，比较研究了3株植物固氮内生菌Herbaspirillum spp.和2株植物根际促生菌Serratia plymuthica产生AHLs的模式。结果显示了植物细菌AHLs的多样性。3株固氮内生菌Herbaspirillum spp.和S. plymuthica菌株IC1270都与小麦根际生防细菌Pseudomonas fluorescens 2-79具有相似的模式，产生OH-取代基的AHLs。而2个S. plymuthica 菌株，从葡萄根际分离的IC1270和从油菜根际分离的菌株HRO-C48则产生完全不同类型的AHLs。菌株IC1270主要产生OH-取代基的HHHL，HOHL， HRO-C48却产生无取代基的BHL , HHL 和优势种O-取代基的OHHL。由此说明不同属的植物细菌可能具有相似的AHLs模式；相反，即使生态位相似的同种植物根际细菌S. plymuthica的不同菌株间，却可能产生完全不同类型的AHLs，似乎与亲缘关系无关。 关键词：Serratia plymuthica；Herbaspirillum spp.; 群体感应系统；酰基高丝氨酸内酯 中图分类号：Q933 1.引言 在革蓝氏阴性细菌中，有3个重要的基因表达的全局调控系统，即GacA/GacS双因子信号转导系统（GacA/GacS two-component system），胁迫和稳定期的δ因子RpoS，以及细胞种群密度依赖的Quorum-sensing（QS）系统。它们控制植物相关细菌的许多表型，如植物生长促进能力、致病性、次生代谢物的产生、生物膜形成以及蛋白和酶的分泌等[1]。酰基高丝氨酸内脂N-acyl homoserine lactones（AHLs/acyl-HSLs）是许多革兰氏阴性细菌都产生的群体感应信号分子，它作为自身诱导物（autoinducer）在革蓝氏阴性细菌中介导以种群密度依赖和生长发育阶段(指数生长后期和稳定期)依赖方式的基因表达调控。植物相关细菌的QS系统调控微生物种群之间以及与寄主植物之间的相互作用，包括共生、致病性、抗生素及胞外酶的产生等特性，因此在农业、医学、环境保护等领域具有广阔的应用前景。而且AHLs在自然界中作为全局调控的信号分子，通常是在GacA/GacS两组分信号转导系统的控制之下。许多研究已证实这3个全局调控系统之间存在着密切联系，交互作用（cross-talk）。尽管有些结果相互矛盾，依然可以推测这种调控的级联反应在细菌中可能是一个普遍的现象[2, 3]。 本文通过组合使用多种系列灵敏度不同的AHLs信号分子的报告菌株或质粒，以植物根基金项目：本课题受国家自然科学基金（项目编号：30370954，30670030）资助
简述光合作用光反应的机理 光合作用的光反应是在植物叶绿体中，通过光反应中心的光化学反应、电子传递及光合磷酸化，将光能转化为储藏在ATP和NADPH中活跃的化学能，并释放氧气的过程。我想将光反应机理分成光能的捕获与传递、光化学反应与电子传递、光合磷酸化三部分简述。 一、光能的捕获 植物叶绿体的类囊体膜上分布有大量光合色素，高等植物的类胡萝卜素，叶绿素b，大部分的叶绿素a只有捕获光能的作用，没有进行光反应的能力，称为天线色素。它们与蛋白质结合形成复合体，由于这些分子的电子排布不同，使它们可以吸收不同波长的光能。吸收的光能波长越短，获得的能量越大。天线色素吸收了光能，可以通过共振转移的方式，传递给与它相近的色素分子，但是由于传递过程中有能量损失，所以它们的传递时有方向性的，即只能传递给吸收光谱比它长的色素分子。这样所以类囊体膜上光能的传递顺序为胡萝卜素—叶黄素—叶绿素b—叶绿素a，并最终传递给光反应中心的P680和P700。 二、光化学反应与电子传递 光能传递到光合反应中心后，就会激活光反应中心的叶绿素a发生光化学反应。放氧光合生物具有两个光合中心，PS I和PS II。它们都是色素蛋白复合物。 光能经过天线色素传递给PS II复合体的P680，P680失去电子形成生物体内最强的氧化剂，失去电子的P680+从复合体D1蛋白上的酪氨酸残基上夺取电子，而后者又从放氧复合物OEC上夺取电子。失去电子的OEC夺取水的电子，产生氧气和质子。P680失去的电子被去镁叶绿素Pheo获得，Pheo通过QA将电子传递给QB,QB获得两个电子，又从周围介质获得两个质子后形成PQH2，与膜脂中的PQ 进行交换，脱离PS II。 PQH2可以在类囊体膜中自由移动，将电子传递给Cytb6f复合体，并将质子释放到类囊体膜内。由于Cytb6f复合体内Q循环的作用，使一分子PQH2在转移2个电子的同时，可以从膜外向膜内转移4个质子。Cytb6f复合体将获得的电子传递给质蓝素PC。PC可在类囊体膜内侧移动，将电子传递给PS I。 PS I复合物的P700接受天线色素传递来的光能后，形成很强的还原剂。它将电子传递给复合物中另一个叶绿素a分子（称为A0），失去电子的P700从PC 处重新获得电子。A0得到电子后极不稳定，将电子传递给A1（两个叶醌），A1将电子通过Fx、FA/FB三个含4Fe4S中心的蛋白，传递给铁氧还蛋白Fd，并最终由还原态Fd在铁氧还蛋白-NADP+还原酶的作用下，还原NADP+为NADPH。从而完成电子传递过程。 三、光合磷酸化 通过光化学反应和电子传递，已经将光能储存在NADPH中，并放出了氧气。而光反应的另一产物ATP则需要通过光合磷酸化来产生。 通过水的光解，PQH2的传递以及Q循环作用，已经在类囊体膜的两侧形成了质子浓度梯度，从而产生了质子动力。在类囊体膜上分布有ATP合成酶，它有F0和F1两部分组成。根据ATP在质子动力的推动下，F1中的γ亚基发生转动，β 亚基发生构象改变，促使ATP形成。
第42卷2006年第2期 西 北 师 范 大 学 学 报(自然科学版) Vol 142 2006 No 12 Journal of Northwest Normal University (Natural Science ) 收稿日期:2005Ο03Ο23;修改稿收到日期:2005Ο05Ο23 作者简介:李淮(1959— ),男,甘肃临洮人,馆员.主要研究方向为生物信息学.?科研综述? 植物抗病性的分子机制和信号传导 李 淮1,王 莱1,武国凡1,于 玲2 (11西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州 730070; 21南京农业大学作物遗传育种国家重点实验室,江苏南京 210000) 摘 要:植物抗病性的分子机制一直是植物病理学关注的焦点.近年来,国内外不少学者和实验室正在大量分离和培 养与抗病有关的突变体,并且寻找和研究与抗病有关的基因和抗病机制.研究表明,在病原物与植物的相互作用、病原信号的传导和抗病性激发的过程中存在着一系列的调节因子和基因,并形成复杂的调控网络.综述了近年来国内外植物抗病性的分子研究进展,阐述了植物抗病性分子机制和信号传导.关键词:植物抗病机制;信号传导;水杨酸中图分类号:Q 7:Q 94518 文献标识码:A 文章编号:10012988Ⅹ(2006)022******* The mechanism and signal t ransduction of plant disease resistance L I Huai 1,WAN G Lai 1,WU Guo Οfan 1,YU Ling 2 (11College of Life Science ,Northwest Normal University ,Lanzhou 730070,G ansu ,China ; 21National Key Laboratory of G enetics and Breeding ,Nanjing Agriculture University ,Nanjin 210000,Jiangsu ,China ) Abstract :This article clarifies t he advance of mechanism and signal t ransduction of plant disease resistance.The mechanism of plant disease resistance is always t he focus of plant pat hology.Recently ,many mutant s related to plant disease resistance have been t rained and separated in many laboratory.Now new gene and mechanism about plant disease resistance are still seeked and researched. The result s indicate t hat series gene and regulation factors are involved in interaction between plant and pat hogen ,in signal t ransduction and in p rocess of stimulating disease resistance ,and t he complicated regulation net is established. K ey w ords :mechanism of plant disease resistance ;signal t ransduction ;salicylic acid 研究植物的抗病性不仅直接关系到作物产量和 质量的提高,而且对于植物保护和环境建设也具有同样重要的意义.研究发现,植物的抗病性不仅与植物的种类有关,而且与病原物有直接关系.目前,对于病原物致病、植物抗病的分子生物学基础和信号传导方面的研究已取得了一系列进展. 1 植物抗病性的分子机制 111 病原菌致病的分子基础 植物对病原物的反应有抗病和感病两大类:抗 病反应又叫非亲和反应,这一系统是以寄主抗病和病原物无毒为特征,寄主植物对病原物有抑制、排斥和减毒作用,使病害不发生或受到限制;感病反应又叫亲和反应,以寄主感病和病原物有毒为特征,造成植物严重发病[1].通常由几类物质被认为是病原物致病因子,即毒素、酶类、胞外多糖及其它毒性因子.植物病害的症状类型与致病因子的性质有密切的关系,如腐烂通常认为与病菌的胞壁降解酶有关;坏死与毒素有关;萎蔫可能与毒素有关,也可能与胞外多糖有关;生长畸形与激素失调 3 11
药用植物栽培 第一章 1、药用植物栽培学的特点 （1）药用植物种类繁多，栽培技术涉及学科广 （2）多数药用植物栽培的研究处于初级阶段 （3）药用植物栽培对产品质量要求的特殊性 （4）药材市场的特殊性 2、中国第一部医书：《黄帝内经》世界上最古的一部本草：《神农本草经》 世界上最早的一部药典：《新修本草》苏敬 3、腐殖质：土壤有机质是植物残体、枯枝、落叶、残根等和动物尸体、人畜粪便在微生物 作用下,分解产生的一种黑色或暗褐色胶体物质，称为腐殖质。 4、土壤肥力：是指土壤供给植物正常生长发育所需水、肥、气、热的能力。（自然肥力和人 为肥力） 5、有效肥力：自然肥力和人为肥力在栽培植物当季产量上的综合表现，称为土壤的有 效肥力。 6、生物产量：是指药用植物在全生育期内通过光合作用和吸收作用，即通过物质和能量的 转化所生产和积累的各种有机物的总量。 7、经济产量：药用植物中可供直接药用或供制药工业提取原料的药用部位的产量。 8、经济系数或收获指数：经济产量占生物产量的比例，即生物产量转化为经济产量的效率， 称为经济系数或收获指数。 产量＝生物产量×经济系数 9、评价药用植物品质的指标：化学成分、农药残留物与重金属等等外源性有害物质、色泽、 质地、大小与形状 10、初生代谢产物：是维持细胞生命活动所必需的，如糖类、氨基酸、脂肪酸等。 11、次生代谢产物：是指植物中一大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物，其产 生和分布通常有种属、器官组织和生长发育期的特异性。 12、次生代谢产物的四条生源途径：莽草酸途径、氨基酸途径、乙酸（通过丙二酸单酰辅酶 Ａ）途径、甲瓦龙酸途径 13、对药用植物经济产品外观性状、质地和气味的影响因素 （1）植物种类、品种的遗传性和外界环境条件 （2）采收季节、时间 （3）采收后产地加工方法 14、对药用植物有效成分积累的影响因素 药用植物遗传物质、生长年限、物候期、不同器官与组织、环境条件、栽培技术与采收加工的影响 第二章 1、种植制度的含义：是指一个地区或生产单位的作物组成、配置、熟制与种植方式的综合。 2、栽培植物布局：是指一个地区或生产单位种植植物结构与配置的总称。（种植植物结构包括种植植物种类、品种、面积比例等。配置是指种植植物在区域或田地上的分布，即解决种什么植物、种多少与种在哪里的问题。） 3、复种：是指在同一田地上一年内接连种植两季或两季以上作物的种植方式。
光合作用机理 The latest revision on November 22, 2020
光合作用机理 光合作用的是能量及物质的转化过程。首先光能转化成电能，经电子传递产生ATP和NADPH形式的不稳定化学能，最终转化成稳定的化学能储存在糖类化合物中。分为光反应（light reaction）和暗反应（dark reaction），前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化，后者不需要光，涉及CO2的固定。分为C3和C4两类。（一）光合色素和电子传递链组分 1．光合色素 类囊体中含两类色素：叶绿素（图7-21）和橙黄色的类胡萝卜素，通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3:1，chla与chlb也约为3:l，全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质以非共价键结合，一条肽链上可以结合若干色素分子，各色素分子间的距离和取向固定，有利于能量传递。 图7-21 叶绿体分子结构 2．集光复合体（light harvesting complex） 由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成（图7-22）。大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。因此这些色素被称为天线色素。叶绿体中全部叶绿素b 和大部分叶绿素a都是天线色素。另外类胡萝卜素和叶黄素分子也起捕获光能的作用，叫做辅助色素。 图7-22 集光复合体 3．光系统Ⅱ（PSⅡ）
吸收高峰为波长680nm处，又称P680。至少包括12条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（light-hawesting comnplex Ⅱ，LHC Ⅱ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体（oxygen evolving complex）。D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素(pheophytin)及质体醌(plastoquinone)。 4．细胞色素b6/f复合体(cyt b6/f complex) 可能以二聚体形成存在，每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6（b563）、细胞色素f、铁硫蛋白、以及亚基Ⅳ（被认为是质体醌的结合蛋白）。 5．光系统Ⅰ（PSI） 能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外外，其它叶绿素都是天线色素。三种电子载体分别为A0（一个chla分子)、A1(为维生素K1)及3个不同的4Fe-4S。 （二）光反应与电子传递 P680接受能量后，由基态变为激发态（P680*），然后将电子传递给去镁叶绿素（原初电子受体），P680*带正电荷，从原初电子供体Z（反应中心D1蛋白上的一个酪氨酸侧链）得到电子而还原；Z+再从放氧复合体上获取电子；氧化态的放氧复合体从水中获取电子，使水光解。 2H 2O→O2 + 4H+ + 4e-