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日志

 
 

光合作用过程中的“最终电子受体”到底是谁?  

2008-08-30 09:38:50|  分类: 疑难探讨 |  标签: |举报 |字号 订阅

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前几天,博主就“光能转化中的‘电子最终受体’应该是谁”的问题,在“内质网——生物学互动平台(II)”的讨论区(http://q.163.com/xiaxianping01/poster/4410085/)发表了自己的意见。网友“小乜”(周伟)对博主的看法提出了质疑,他认为:权威文献都明确指出光合作用以NADP+作为最终电子受体,把CO2作为光合作用的最终电子受体,与权威文献资料的观点不符;持“就光合作用全过程来说以CO2为最终受体”这一看法的人,可能是因为对“电子受体”概念的理解出现了偏差。 

下面摘录周老师在讨论区的一段发言:首先有两方面的问题值得去思考:一是最终电子受体与最终接受电子的物质是不是等同的呢?;二是既然认为CO2最终电子受体,那么生成三碳化合物的底物还有五碳化合物(见图一),怎见得五碳化合物就没有“间接接受电子”呢?就第一个问题而言,笔者认为最终电子受体与最终接受电子的物质两个概念是存在一定差异的,最终电子受体这个概念是建立在电子传递链的基础上的,它是电子在电子传递链上经“长途跋涉”后的第一个“迎接者”(见图二)。可见光合作用中的最终电子受体不是最终接受电子的物质,而在有氧呼吸中的氧气分子同时具备两种“身份”。对第二个问题来说,无需多做解释,也许是对电子的“去路”追溯得太远了。 

图一 光合作用暗反应图解

图二 光合作用电子传递链

博主对周老师的研究精神很钦佩,但对他的上述认识不敢苟同。博主的观点是,周老师提出的“最终电子受体”与“最终接受电子的物质”的区别似乎不见于权威文献,“电子受体”即接受电子的物质应是不容置疑的,怎么会仅仅局限于“电子传递链”呢?周老师所讲的权威文献,因为是在专门讨论“光合电子传递链”(光合链),所以有电子最终受体是NADP+的结论,这当然是正确的。但现在试题的情境是考虑“整个光合作用过程”,情境变了,结论改变也是自然而然的事情,没有什么好奇怪的。暗反应中接受电子的物质严格地说,应该是PGA(3-磷酸甘油酸,即中学教材上说的C3化合物),把标准放低些,说是CO2也算过得去的。至于周老师所说的RuBP(1,5-二磷酸核酮糖,即中学教材上说的C5化合物)应该算不上,PGA被NADPH还原时,是它的羧基被还原成醛基,暗反应图解中显示两分子PGA,它们的羧基一个直接来自CO2,另一个直接来自RuBP,但追根究底,最终都是源于CO2应该没有问题的。平时常把C3的还原说成“CO2被还原”就是这个道理。

撇开复杂的光合作用过程不谈,仅从光合作用的总反应式来考量,光合作用可理解为水被氧化,CO2被还原的过程,水是电子的最终供体,CO2是电子的最终受体应该是可以接受的。

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