大学生物专业英语lessontwo

2026/8/13LessonTwo

Photosynthesis1/432026/8/13教学目标：使学生掌握细胞光合作用机理，光合系统Ⅰ与光合系统Ⅱ结构与功效之间关系。相关英语词汇以及主要使用方法。

教学重点：光合作用中相关概念和功效，及相关英语词汇掌握教学难点：专业英语词汇记忆

2/432026/8/13Photosynthesisn.光合作用Chlorophylln.叶绿素Protistn.原生生物Exergonica.放能Endergonica.吸能Chloroplastn.叶绿体Thylakoidn.类囊体Glossary3/432026/8/13Photosynthesisoccursonlyinthechlorophyll-containingcellsofgreenplants,algae,andcertainprotistsandbacteria.光合作用只发生在含有叶绿素绿色植物细胞，藻类，一些原生生物和细菌之中。Introduction4/432026/8/13Overall,itisaprocessthatconvertslightenergyintochemicalenergythatisstoredintheformofmolecularbonds.总体来说，这是一个将光能转化成化学能，并将能量贮存在分子键中。5/432026/8/13Fromthepointofviewofchemistryandenergetics,itistheoppositeofcellularrespiration.从化学和热力学(动能学)角度来看，它是细胞呼吸作用逆反应Whereascellularrespirationishighlyexergonicandreleasesenergy,photosynthesisrequiresenergyandishighlyendergonic.不过细胞呼吸作用是高度放能，光合作用是需要能量,而且是高度吸能过程。6/432026/8/13PhotosynthesisstartswithCO2andH2Oasrawmaterialsandproceedsthroughtwosetsofpartialreactions.光合作用以二氧化碳和水为原材料并经历两步化学反应。Inthefirstset,calledthelight-dependentreactions,watermoleculesaresplit(oxidized),O2isreleased,andATPandNADPHareformed.第一步，称光反应，水分子裂解（分解）(被氧化)，氧分子被释放，ATP和NADPH形成。Thesereactionsmusttakeplaceinthepresenceoflightenergy.此反应必须在存在光能条件下发生。7/432026/8/138/432026/8/13Inthesecondset,calledlight-independentreactions,CO2isreduced(viatheadditionofHatoms)tocarbohydrate.第二步，称暗反应，二氧化碳被还原成碳水化合物。ThesechemicaleventsrelyontheelectroncarrierNADPHandATPgeneratedbythefirstsetofreactions.这步反应依赖于由第一步反应产生电子载体NADPH以及ATP。9/432026/8/1310/432026/8/13Bothsetsofreactionstakeplaceinchloroplasts.两步反应都发生在叶绿体中。Mostoftheenzymesandpigmentsforthelight-dependentreactionsareembeddedinthethylakoidmembraneofchloroplasts.光反应需要大部分酶和色素都是包埋在叶绿体类囊体膜上。Thedarkreactionstakeplaceinthestroma.暗反应发生在基质中。11/432026/8/13

1.Howlightenergyreaches

photosyntheticcells

光合细胞怎样吸收光能

12/432026/8/13Glossaryabsorptionspectrum：吸收光谱Carotenoid：类胡萝卜素Antenna：天线、触角Funnel：漏斗、烟窗Aggregation：集合体、聚合Photosystem：光系统13/432026/8/13Theenergyinlightphotonsinthevisiblepartofthespectrumcanbecapturedbybiologicalmoleculestodoconstructivework.生物分子能捕捉可见光谱中光子能量。Thepigmentchlorophyllinplantcellsabsorbsphotonswithinaparticularabsorption

spectrum—astatementoftheamountoflightabsorbedbychlorophyllatdifferentwavelengths.植物细胞中叶绿素能够吸收特定吸收光谱中光子。14/432026/8/13Whenlightisabsorbeditaltersthearrangementofelectronsintheabsorbingmolecule.在吸收光能时,光能够改变捕光分子中电子排列。Theaddedenergyofthephotonbooststheenergyconditionofthemoleculefromastablestatetoaless-stableexcitedstate.光子能量激活了分子能量状态，使其从基态（稳定态）进入激发态（不稳定）。

15/432026/8/13Duringthelight-dependentreactionsofphotosynthesis,astheabsorbingmoleculereturnstothegroundstate,the“excess”excitationenergyistransmittedtoothermolecularandstoredaschemicalenergy.在光合作用光反应中,当捕光分子回到基态时,额外激发能被转移到其它分子中而且以化学能形式贮存.16/432026/8/13Allphotosyntheticorganismscontainvariousclassesofchlorophyllsandoneormorecarotenoidpigmentsthatalsocontributetophotosynthesis.全部光合生物都含有各种类型叶绿素和一个或各种与光合作用相关类胡萝卜素分子（光合作用辅助色素）。

Groupsofpigmentmoleculescalledantennacomplexesarepresentonthylakoids.天线色素分子群（称作天线复合体色素分子群）存在于类囊体中。17/432026/8/13Lightstrikinganyoneofthepigmentmoleculesisfunneledtoaspecialchlorophyllamolecule,termedareaction-centerchlorophylls,whichdirectlyparticipatesinphotosynthesis。激活色素分子光能象进入漏斗一样被转移到直接参加光合作用反应中心叶绿素分子中。18/432026/8/13Mostphotosyntheticorganismspossesstwotypesofreaction-centerchlorophylls,P680andP700,eachassociatedwithanelectronacceptormoleculeandanelectrondonormolecule.大多数光合生物含有两个反应中心叶绿素分子，P680和P700，每个都与电子受体和电子供体相连。TheseaggregationsareknownrespectivelyasphotosystemI(P700)andphotosystemII(P680).这些集合体分别是大家熟知光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。19/432026/8/132.Thelight-dependentreaction:convertingsolarenergyintochemical-bondenergy

光反应：太阳能转化成化学能20/432026/8/13Cleavev.裂开、劈开Plastiquinonen.质醌Ferredoxinn.[生化]铁氧化还原蛋白Coenzyme辅酶Photophosphorylation光合磷酸化noncyclicphotophosphorylation非环形光合磷酸化ribulosebiphosphate核酮糖二磷酸carboxylasen.

羧(基)酶,羧化酶21/432026/8/13photorespirationn.[生化]光呼吸(作用)Anatomyn.剖析,解剖学aridadj.干旱,贫瘠(土地等),无趣,沉闷lessenv.降低,减轻22/432026/8/13Thephotosystemsofthelight-dependentreactionsareresponsibleforthepackagingoflightenergyinthechemicalcompoundsATPandNADPH.

光反应光系统将光能转化成化合物（化学复合物）ATP和NADPH。23/432026/8/13Thispackagingtakesplacethroughaseriesofoxidation-reductionreactionssetinmotionwhenlightstrikestheP680reactioncenterinphotosystemII.当光激活光系统Ⅱ光反应中心时，该转化过程是经过一系列氧化还原反应来实现。（当光激活光系统Ⅱ光反应中心时，经过一系列氧化还原反应实现能量传递(前一句中packaging，传递能量)。

）24/432026/8/13Inthisinitialeventwatermoleculesarecleaved,oxgenisreleased,andelectronsaredonated.反应开始时，水被分解，氧被释放并提供电子。Theseelectronsareacceptedfirstbyplastiquinoneandthenbyaseriesofcarriesastheydescendanelectrontransportchain.电子沿着电子传递链,首先传递给质体醌，然后经过一系列载体。（电子首先传递给质体醌，然后经过一系列载体形成电子传递链。

）25/432026/8/13Foreachfourelectronsthatpassdownthechain,twoATPsareformed.每传递4个电子，形成2个ATP。

ThelastacceptorinthechainistheP700reactioncenterofphotosystemI.电子传递链上最终一个受体是光系统Ⅰ反应中心。26/432026/8/13Atthispointincomingphotonsboosttheenergyoftheelectrons,andtheyareacceptedbyferredoxin.此处光子激活电子，电子传递给铁氧还蛋白。Ferredoxinisthenreoxidized,andthecoenzymeNADP+isreducedtotheNADPH.铁氧还蛋白再氧化，而且辅酶NADP+还原成NADPH。TheATPgeneratedpreviouslyandtheNADPHthentakepartinthelight-independentreactions.先前（早期）产生ATP和NADPH进入（然后参加）暗反应。

27/432026/8/13TheproductionofATPfromthetransportofelectronsexcitedbylightenergydownanelectrontransportchainistermedphotophosphorylation.由电子传递链偶连（由光激发）产生ATP过程称为光合磷酸化。28/432026/8/13Theone-wayflowofelectronsthroughphotosystemsIIandIiscallednoncyclicphotophosphorylation;plantsalsoderiveadditionalATPthroughcyclicphotophosphorylation,inwhichsomeelectronsareshuntedbackthroughtheelectrontransportchainbetweenphotosystemIIandI.经过光合系统Ⅱ流经光合系统Ⅰ电子路径称非循环式光合磷酸化；植物也能够经过循环式光合磷酸化取得额外ATP，在循环式光合磷酸化过程中,一些电子在光系统Ⅰ和Ⅱ之间电子传递链中回流。29/432026/8/1330/432026/8/133.Thelight-independentreactions:buildingcarbohydrates

暗反应：碳水化合物形成31/432026/8/13Inthelight-independentreactionsofphotosynthesis,whicharedrivenbyATPandNADPH,CO2isconvertedtocarbohydrate.由ATP和NADPH驱动暗反应中，二氧化碳转化成碳水化合物。ThereactionarealsoknownastheCalvin-Bensoncycle.该反应也就是卡尔文循环。32/432026/8/1333/432026/8/13AtomsphericCO2isfixedasitreactswithribulosebiphosphate(RuBP),areactionthatiscatalyzedbytheenzymeribulosebiphosphatecarboxylase.在二磷酸核酮糖羧化酶催化下,二磷酸核酮糖(RuBP)与空气中CO2反应,从而将二氧化碳固定。

34/432026/8/13ThereductionofCO2tocarbohydrateiscompletedviaseveralmorestepsofthecycle.CO2被还原成碳水化合物是经过卡尔文循环其它若干反应来实现。

Finally,RuBPisregeneratedsothatthecyclemaycontinue.最终,RuBP再生,该循环从而得以继续。35/432026/8/134.Oxygen:Aninhibitionofphotosynthesis

氧气：光合作用抑制剂

36/432026/8/13Highlevelsofoxygeninplantcellscandisruptphotosynthesisandcancausephotorespiration—aninefficientformofthedarkreactionsinwhichO2isfixedratherthanCO2andnocarbohydrateisproduced.植物细胞中高水平氧气分