八年级生物上册《光合作用的产物》文字素材2 冀教版

1、微藻光合作用的产物微藻是一类资源丰富、种类繁多、生长速度快、具有极大应用价值的生物资源。包括部分真核藻类和原核蓝藻。目前有经济价值的微藻主要分成两大类：海洋微藻和淡水微藻。海洋微藻有小球藻、微绿球藻、盐藻、亚心形扁藻、三角褐指藻、牟氏角毛藻、紫球藻等，分属绿藻门、硅藻门和红藻门。淡水微藻有固氮鱼腥藻、钝顶螺旋藻、极大螺旋藻、雨生红球藻等，分属蓝藻门和绿藻门。微藻因其具有重要的经济价值和社会价值，近年来正越来越受到人们的关注。此外，一些微藻的光合作用产物与绿色植物光合作用的产物有所不同，因此了解微藻光合作用的特点有助于我们更全面地理解光合作用。1 微藻的光合作用及场所微藻一般也具有类囊体，有比较

2、完整的光合作用系统，包括光合系统（ps）和光合系统（ps），这些与绿色植物基本类似。微藻的光合作用，除了可以固定co2，产生有机物，并释放出o2之外，还可以通过一定的途径释放出h2；除了需要光能、光合色素、co2、h2o之外，一些固氮蓝藻还需要利用固氮酶把氮气转化为氨气，同时还原h+产生h2（图1）。光h2oco2n2o2h2(ch2o)nnh3光合作用图1 微藻光合作用的条件与产物（ 表示部分种类的条件与产物）微藻之所以能够释放出h2是与其细胞内有产氢酶有关，对于真核藻类来说，产氢过程如下：首先利用类囊体膜表面的捕光色素吸收光能，通过光合作用系统ii（psii）的反应中心光解水，产生质子和电

3、子，并释放氧气，机体中葡萄糖等底物的分解代谢也会产生电子供体进入类囊体。然后电子在类囊体膜电子传递链上按一定的次序传递，经过以细胞色素b6/f复合体和光合系统i为主的一系列电子传递体，传递给铁氧化还原蛋白（fd），其中一部分电子用于将nadp和h还原成nadph，另一部分电子传递到产氢酶，还原质子产生氢气（图2）。对于原核生物固氮蓝藻来说，利用固氮酶把氮气转化为氨气，其中通过固氮酶的电子有25%用于还原质子释放氢气。细胞质叶绿体red-600+600+2000-200mv+1000nad(p)hnad(p)+o2 + 4e- + 4h+2h2onadp+nadphh22h+e-e-e-e-e-

4、e-qpqcytbcytfpcafdfnrpspsp700p680氢酶糖酵解三羧酸循环hvhv注：图中fnr为铁氧还蛋白nadp还原酶，red为一类氧化还原反应酶。图2绿藻产氢时氢酶的相关电子传递路径2 微藻光合作用的有机物产量生物学家很久前就注意到：生物越小，每克生物量的代谢越大。微藻光合作用和呼吸作用的强度，大大超过同等重量的大型高等植物代谢总量。微藻具有利用无机形式的碳和碳水化合物合成高品质蛋白的能力。因为它不同于生长周期长的高等绿色植物，所以被看作用来进行工业化方式固定太阳能的对象。意大利某公司研究了微藻和其它不同作物物质的生产量并进行了比较，见表1。表1 不同作物生产量比较表作 物每

5、年生产干物质量（t/hm2）每年生产蛋白质量（t/ hm2）小 麦5.00.6玉 米12.01.1大 豆2.00.7苜 蓿10.02.0微 藻50.032.0可见，微藻固定太阳能的能力是非常强的，是一种有着巨大潜能的太阳能转换器。3 微藻光合作用的利用地球上化石燃料的储量有限，而且使用过程中会带来环境污染，因此寻找清洁可再生能源成为一项迫切的任务。氢以他重量轻、储量丰富、燃烧热值高、清洁可再生和利用形式多样等优点，越来越受到人们的青睐，制氢技术的研究颇具潜力。微藻光合制氢是以太阳能为能源，以水为原料，通过微藻的光合作用及其特有的产氢酶系把水分解为氢气和氧气，其特点是催化效率高、能量消耗小、生产过程清洁，而这一领域的发展还将带动微藻氢代谢、微藻生物化工等相关技术的发展。正是由于这一点，对微藻光合作用的研