光合作用最先合成製造的有機物是什麼?
如果有人說第一個產物是葡萄糖,那是國中的觀念,是不完整的、粗淺的、孤陋寡聞的。
光合作用是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素,在光的照射下,將二氧化碳,水或是硫化氫轉化為碳水化合物。光合作用可分為產氧光合作用(oxygenic photosynthesis)和不產氧光合作用(anoxygenic photosynthesis)。植物之所以被稱為食物鏈的生產者,是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。通過食用,食物鏈的消費者可以吸收到植物所貯存的能量,效率為10%左右。對大多數生物來説,這個過程是他們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循環,光合作用是其中最重要的一環。
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http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%90%88%E4%BD%9C%E7%94%A8
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光合作用分成光反應和暗反應(碳反應)
光反應是將太陽能轉換成可供利用的能量介質:NADPH,ATP
暗反應(碳反應)則是製造有機物,這個過程稱為卡爾文循環.
卡爾文循環,或簡稱卡氏循環。是一種類似於克雷伯氏循環的新陳代謝過程,其可使起始物質以分子的形態進入和離開這循環後發生再生。碳以二氧化碳形態進入,並以糖的形態離開。整個循環是利用ATP作為能量來源,並以降低能階的方式來消耗NADPH,如此以增加高能電子來製造糖。
從卡爾文循環中所直接製造出來的碳水化合物並不是葡萄糖,而是一種稱為3-磷酸甘油醛的三碳糖。為了要合成1摩爾這種碳,整個循環過程必須發生3次的取代作用,將3摩爾的二氧化碳固定。
碳的固定
卡爾文循環將每個個別的CO2附著在一個稱為二磷酸核酮糖(ribulose bisphosphate;簡稱RuBP)的五碳糖上。催化這起始步驟的酵素是二磷酸核酮糖羧化酶(RuBP carboxylase,又稱rubisco,是葉綠體中含量最多的蛋白質,且可能是地球上最常見的蛋白質同時也因另一個反應而稱為1,5-二磷酸核酮糖加氧酶)。這個反應的產物,是一種含6個碳且不穩定的中間產物,其立即就會分裂為二摩爾的3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate)。
3-磷酸甘油醛的合成
每摩爾的3-磷酸甘油酸會接收一個額外的磷酸根,接著有一種酵素會將此磷酸根轉換為ATP。接著由NADPH所捐出的電子對,會使1,3-二磷酸甘油酸(1,3-bisphosphoglycerate)變成3-磷酸甘油醛。由NADPH而來的電子減少了3-磷酸甘油酸中的羧基(carboyxl group),使G3P生成一個羰基(carbonyl group),如此可駐留更多的位能。
G3P是一種由葡萄糖經過醣酵解所產生的三碳糖。每3摩爾的CO2可產生6摩爾的G3P,但是只有1摩爾的這種三碳糖能夠真正被獲得。循環一開始是以具有15個碳的碳水合化物去形成3摩爾的五碳糖RuBP。現在具有18個碳的碳水化合物形成了六摩爾的G3P,1摩爾脫離了循環而被植物細胞所使用,但是其他的5摩爾則必須被回收以形成3摩爾的RuBP。
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%8D%A1%E5%B0%94%E6%96%87%E5%BE%AA%E7%8E%AF
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RuBP和CO2所結合的六碳糖並不穩定,屬於中間產物,所以一般以3-磷酸甘油醛作為第一個合成製造的化合物,平常我們都簡稱叫它3-PG
http://210.60.246.140/bio/PPT/grade3/3-4.ppt
http://210.60.246.140/bio/PPT/grade4/06.ppt
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