高考高三生物1.5二轮微专题-光合作用⑤光抑制课件

细胞代谢--光抑制冲刺高考二轮微专题——深入一点的光合作用⑤高考试题评分标准见讲义。（1）蓝紫光（2）a.光反应中产生的ATP、NADPH或能量的含量不再增加（或达到峰值）；b.对暗反应来说CO2不足。c.C5（五碳化合物）含量不足（或有限）；d.酶的活性或含量有限水的光解继续进行（或继续增加）；（3）减弱

促进或提高或增加光反应关键蛋白的合成。1.什么是光抑制？正常在夏季，你就会发现在中午太阳直射的时候，植物绿色的叶子变蔫了，这时候光合作用的效率很低，那是因为太阳光晒得太狠，叶子不得不关闭光合系统以保护自己。其实在太阳光强度超过一定的阈值后（光饱和点），光合生物会启动自我保护机制，不再接收更多的光，这即是光抑制现象。许多光合生物的光饱和点很低，尤其是藻类，在较低的光强度下就发生了光抑制，造成光能转化效率下降。导致太阳能转化效率和速率都急剧下降，制约了光合作用太阳能的转化与生物质的合成。2.光抑制的机理(PSⅡ光抑制)预测的PSⅡ反应中心D1蛋白折叠方式光系统PSⅡ复合体结构示意图D1蛋白位于PSⅡ反应中心并由叶绿体核基因psbA编码，其光破坏可看成是PSⅡ复合体的主要受损位点或PSⅡ发生光破坏的起因。2.光抑制的机理(PSⅡ光抑制)PSⅡ光抑制：光照强度越高，胁迫时间越长，PSⅡ受损程度越大。研究表明强光直接抑制PSⅡ反应中心关键蛋白D1蛋白的生物合成从而造成光破坏；而其他非生物胁迫，如高盐或低温，则主要抑制PSⅡ的修复；热胁迫阻滞D1蛋白重新合成而抑制PSⅡ修复从而间接加剧PSⅡ光破坏程度。而对光抑制敏感性较低的植物通过减少PSⅡ损伤，增强PSⅡ修复或二者兼有的方式减弱光抑制程度；较低水平的光抑制还与PSII的快速修复和D1蛋白快速周转有很大的关系。过剩激发能理论PSⅡ光抑制是由叶绿素吸收的光能而产生的过剩激发能造成的（图）。逆境下，CO2同化受阻、光化学反应所能利用光能减少，过剩激发能产量增加，导致产生两种强氧化剂直接破坏光合色素或D1蛋白，最终分别造成了受体侧和供体侧的光破坏。2.光抑制的机理(PSⅡ光抑制)锰假说第一步，光尤其紫外光或蓝光促进激发态锰簇去激发成不可逆状态，1个锰离子从有活性PSⅡ复合体的放氧复合体（OEC）脱离同时导致放氧复合体失活；当OEC复合体失活后，最终产生胞内活性氧（1O2）；第二步，天线色素吸收的过剩激发能诱导PSⅡ光化学中心在光下发生二次失活。并且胞内活性氧（如H2O2和1O2），通过抑制叶绿体psbA基因的转录和翻译而加剧光破坏程度2.光抑制的机理(PSⅡ光抑制)PSⅠ光抑制大都发生在低温强光条件下（也有例外），对叶片进行低温黑暗或常温强光处理，不会导致PSⅠ发生明显光抑制，而对提纯类囊体膜进行低温或强光处理，PSⅠ发生明显光抑制，且在耐冷和冷敏感型植物中无差别。这表明PSⅠ对光敏感；而叶片中有相应的保护机制、只有当这种保护机制在特定温度下失活时才会发生PSⅠ光抑制。因此，光照是PSI发生光抑制的根本因素，温度是PSI发生光抑制的必要条件，当温度高于或低于临界温度时植物才会发生PSI光抑制。光合电子传递链（PETC）是将电能转变为活跃化学能的过程，是植物细胞内最主要的能量来源，同时也是光合电子传递和光合磷酸化的重要连接，也是将氧化还原反应与生物化学反应关联起来的重要过程，但当光照过强而导致激发态叶绿素不能驱动光化学反应时，过度光量子会诱导光抑制发生并通过PETC在叶绿体中产生大量ROS，如单线态氧，并通过非酶促和酶促反应产生过氧化氢，后者在有还原态金属离子存在情况下转变成羟基自由基，并破坏光合机构，其中就包括PSⅠ。2.光抑制的机理(PSⅠ光抑制)3.习题16.（1）类囊体薄膜（1分）极大地扩展了受光面积（1分）（2）叶绿体中的色素主要吸收蓝紫光和红光，“转光膜”能将太阳光中的紫外光和绿光转换为蓝紫光和红光，使棚内的蓝紫光和红光增加，提高了大棚作物光能利用率（3分）（3）升高（1分）光呼吸释放的CO。能被固定，减少NADPH和AT