光合作用光反应将水中电子传递到NADP+产生NADPH的过程。

【正确答案】

光合作用是光合生物利用光能同化生成有机物的过程,是地球上有机物和大多数能量的来源。叶绿体是进行光合作用的细胞器。类囊体是光反应的场所,类囊体膜上存在PSI、PSIⅡ、Cytb₆/f、ATP合酶4类蛋白复合体。

光能被光合色素吸收,光合色素主要有叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。叶绿素和类胡萝卜素是高等植物的光合色素。吸收的光能被传递到光反应中心,在光反应中心进行光化学反应,将光能转变为化学能。光反应中心上进行原初光化学反应或原初电荷分离的是特殊的叶绿素a。

植物体内存在两个光反应中心:PSⅡ和PSI。这两个光反应中心串联起来推动电子传递,从水中夺取电子并将电子最终传递给NADP+(还原为NADPH),形成非循环式电子传递。

PSⅡ主要集中在垛叠的基粒类囊体膜上,而PSI和ATP合酶则主要分布于基质类囊体膜上或者基粒类囊体的边缘。Cytb₆/f蛋白复合物在类囊体的膜上分布较为均匀。因此光合作用的两个光反应系统在空间上是分离的。PSⅡ具有水光解、放出氧气的重要功能,PSⅡ反应中心色素吸收680nm的红光,产生强氧化剂氧化水,释放电子和质子;PSI反应中心色素吸收700nm的远红光,产生强还原剂使NADP还原。

在两个光系统间有质醌(PQ)、质蓝素(PC)和细胞色素b₆/f复合体进行电子的传递。质体醌(PQ)是双电子双质子传递体,他伴随电子传递,把H+从类囊体膜外带至膜内,连同水分解产生H+一起建立类囊体内外的H+电化学势差,并以此推动ATP的生成。质蓝素(PC)通过本身的扩散移动把Cytb₆/f的电子传给光系统I。

非环式电子传递:H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6/f→PC→PSI→Fd→FNR→NADP+

这两个光反应系统通过一系列的电子传递体串接起来进行电子传递,最终形成NADPH,在电子传递的同时形成跨类囊体膜的质子电动势,用于ATP的合成。

【答案解析】

考点:光化学反应,光电子传递链

①光合作用、光反应中心的定义和场所(2分)

②光反应中心(系统)的分布和作用(6分)

③非环式电子传递链的过程(3分)

⑤总结(1分)