光合作用的利用

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇光合作用的利用范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

光合作用的利用范文第1篇

程中，教师往往花费大量的时间进行评讲和练习，但效果却不甚理想。

我认为原因可能有2个，一是学生虽掌握基础知识，但还不能熟练运

用。二是缺少实题感悟，不知如何运用所学知识去解题。以上问题的解

决都需要教师精选例题，利用典型例题对学生进行训练，并及时选择配

套的练习进行变式训练，及时进行巩固，深化。下面就以光合作用和呼

吸作用中的一些难点为例讲讲例题的选择。

一、曲线中各点所代表的光合速率和呼吸速率的大小关系的分析

在解题时经常遇到分析光合速率和呼吸速率的大小，且大都都是在

曲线图上。如下图：哪些点表示光合速率与呼吸速率相等?

大多数学生都能说出是c,。这源于教师对这部分内容的反复强

调。如学生能真正弄懂原因，那教师立即进行变式训练：如下图：

光合速率与呼吸速率相等的是D,H。但很多学生可能都会说是E

点。这时教师就要帮助学生分析：比较两个图的纵坐标的含义有什么不

同?CD段上升的原因?DE段下降的原因?

从“CD段时光合速率小于呼吸速率，罩内二氧化碳浓度增加。DE

段光合速率大于呼吸速率，罩内二氧化碳浓度下降”可知，D点时应该

是光合速率增大至与呼吸速率相等。

这时，还可进行再次变式训练，如下图：

该图中光合速率与呼吸速率相等的点是哪些?该题中纵坐标与上图的

区别是由二氧化碳改为氧气。上图弄懂的学生能很轻松的得出是B,C

点。

这样通过3个图形的分析，学生应该对这个问题有较好的掌握。

二、光合作用中午休现象的分析

学生常会遇到下图：e点的形成原因?教师对这一问题强调较多，大

多数学生都能答出“气孔关闭”。这时，教师可再继续研究：

是否是所有植物都有午休现象?什么情况下会没有?

出示下图：

春季的某一晴天　盛夏的某一晴天

由上图可知，盛夏季节有午休现象。由此进一步深入分析，午休的

原因是由于温度过高，植物防止丢失大量水分，从而关闭气孔。进而分

析气孔的关闭，影响二氧化碳的吸收，影响光合作用。这时，教师可以选

择例题进行这一知识点运用的训练。如下题：

(2011·广东理综，26)观赏植物蝴蝶兰可通过改变C02吸收方式以适

应环境变化。长期干旱条件下。蝴蝶兰在夜间吸收C02并贮存在细胞

中。

1.依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0～4时_____(填“有”或“无”)

ATP和[H]的合成，原因是_____；此时段_____(填“有”

或“无”)光合作用的暗反应发生，原因是_____

2.10—16时无明显C02吸收的直接原因是_____。

该题中可以看出蝴蝶兰在干旱时有午休现象，原因由于缺水。缺水

时气孔关闭，二氧化碳的吸收量为0，但由于夜间吸收了二氧化碳，所以

在10～16时是有光合作用的。

三、一段时间内，植物有机物的合成及消耗分析

在题目中，除了比较光合速率和呼吸速率的大小，还会让学生分析

有机物的变化量。如下图：

一昼夜后，该植物有机物的量的变化?这对于学生而言较难。教师

需分析到位，先比较24时与0时的二氧化碳浓度的变化，得出24时二

氧化碳浓度下降，说明光合作用消耗的二氧化碳多于呼吸作用产生的

二氧化碳。从而得出答案：增加。分析完这条题目后，教师应立即进行变

式训练：

一昼夜，植物有机物量的变化?教师可指导学生分析纵坐标含义的

变化。在弄懂上题后，能轻松得到该题的答案：减少。

四、光合速率和呼吸速率的测定实验

在光合作用和呼吸作用中还有一类题目较为常见，就是光合速率

和呼吸速率的测定实验。该实验需学生始终记住植物时刻都进行呼吸

作用，而光合作用只在光下才进行。所以，若用植物研究呼吸作用，装置

需放在黑暗条件下。而在光下，由于植物进行光合作用又进行呼吸作

用，所以学生一定要理解并牢记实验测得的数据应表示的是净光合速

率。在理论分析后，一定要及时进行例题训练：

(2010·扬州市第一次调研)某转基因作物有很强的光合作用强度。某中

学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课

题。设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实

验。并分析回答有关问题。

I.实验步骤

(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤是：

①_____；

②_____；

③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。

(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤是：

①_____；

②_____；

③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。

(3)实验操作30分钟后，记录甲、乙装置红墨水滴移动情况

Ⅱ.实验分析：假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减

少1 g。那么该植物的呼吸作用速率是_____g／小时。白天光照15

小时，一昼夜葡萄糖的积累量是_____g。(不考虑昼夜温差影响)

本题较全面的考查了学生对该知识点的掌握情况。如(1)，(2)两小

题考查学生基础的实验操作。第(3)题则较难，需学生能理解乙装置的

作用：用于校正由于气体膨胀而造成的误差。第Ⅱ题则更难，需要学生

会处理校正的数据，并还考查学生关于“光合作用和呼吸作用中有机物

的计算”的能力。

光合作用的利用范文第2篇

关键词： 光合作用 高中生物教学 概念 过程 意义

我在生物学教学过程中充分利用农业生产这一大课堂，结合授课内容，打破传统教学模式，使抽象的课本知识和生产实际结合起来，化抽象为具体，激发学生的学习兴趣，引导学生情不自禁地走进生物世界，热爱生物，进一步热爱生物学习。从而提高教学质量，取得良好的教学效果，使学生获得丰富的生物学知识。下面我就以光合作用为例，谈谈如何通过与农业生产实际相结合让学生加深对光合作用的理解。

一、光合作用概念

我们在农业生产中看到春种秋收，硕果累累，正所谓“春种一粒粟，秋收万颗粒”，那么，是谁为我们创造了如此丰硕的收获？那就是绿色的作物。还有，我们看到的森林，一片森林就是一个天然氧吧，我们房前屋后的花草树木能给予我们新鲜的空气，这又归功于谁呢？还是绿色植物。绿色植物的这种神奇功能就是光合作用，“光合作用是绿色植物通过叶绿体利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物质，并释放氧气的过程”。这里合成的有机物就是我们秋收的小麦、玉米、蔬菜、水果等。累累硕果，是我们直接或间接的食物来源，释放的氧气给予我们新鲜的空气，是我们的生命一刻都不能缺的，这些都是我们生存的物质基础。这样的讲解能加深学生对光合作用概念的理解。

二、叶绿体中的色素

同学们都能在自己的生活中看到，在夏季，麦田、树木、花草的叶片都是绿色的，而到了秋季，叶片却一天天变黄，这又是为什么呢？因为绿色植物在进行光合作用时，对光能的吸收是通过叶绿体中的色素完成的。通过叶绿体中色素的提取和分离试验，我们知道叶绿体中的色素有两类，一类叶绿素（约为总量的四分之三），它包括叶绿素a（呈蓝绿色）和叶绿素b（呈黄绿色）。另一类是类胡萝卜素（约为总量的四分之一），它包括胡萝卜素（呈橙黄色）和叶黄素（呈黄色）。由此可见，由于绿色的叶绿素比黄色的类胡萝卜素多，占优势，所以正常叶子总是呈现绿色。秋天、条件不正常或叶衰老时，由于叶绿素较易被破坏或先降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，叶片呈现黄色。这样讲学生就可以理解其中的原因了，至于红叶，那不是叶片中叶绿体的色素造成的，而是由细胞液泡中的花色素引起的。

三、光合作用的过程

光合作用的过程十分复杂，包括许多个化学反应，根据反应中是否需要光，可分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段所需的外因条件是光照，在叶绿体的类囊体薄膜上水被分解（），合成ATP（ADP+PiATP）。也就是说水被分解，产生氧气。将光能转变成化学能，产生ATP，为暗反应提供能量。利用水分解的产物氢离子，合成NADPH，为暗反应提供还原剂NADPH。而暗反应阶段在叶绿体内的基质中进行，绿叶吸收的 被固定，化合物被还原（ ]+ATP（ ）+），光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。在光反应和暗反应的整个过程中外部影响因素主要是光照强度、浓度、水分供给、温度等。所以在我们的实际农业生产中，为了制造更多的有机物质，提高作物产量，我们就要有意识地利用这些影响因素提高光合作用的效率。如在大棚蔬菜等植物栽种过程中，可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度（减少呼吸作用消耗有机物）的方法，提高作物的产量。又如二氧化碳是光合作用不可缺少的原料，在温室内提高二氧化碳浓度，有利于增加光合作用的产物。还如在建造日光温室时，调整方位，调整温室的受光面，就是为了增加温室内的光照强度，提高光合作用的效率，增加产量。光合作用的这个过程可理解为是“绿色工厂”为我们加工“食物”、制造氧气的过程，体现在农业生产上，那就是作物茁壮成长，开花结果。

四、光合作用的意义

光合作用为地球上所有生物的生存提供了物质来源和能量来源，所以，对于人类和整个生物界来说，光合作用具有非常重要的意义。

第一，制造有机物，是生命的物质来源。在农业生产中，春播数斤种，秋收千斤粮，所以绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。我们可把地球上的绿色植物看做庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。

第二，把太阳能转化为化学能储存有机物中，是能量来源。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物都直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源。

第三，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。一片森林，一片草地，一片绿油油的庄稼，就是一个个氧气加工厂。室内摆设的花卉不仅是装饰的景色，而且是氧气的供应站。因此，地球上广泛分布的绿色植物不断通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持相对稳定，为生命的存在做了保证。

光合作用的利用范文第3篇

关键词：种植专业；光合作用；教学策略

笔者多年从教职业高中种植专业，对光合作用这一重难点的教学总结出一些教学策略，下面与同行共勉。

一、概念图策略

概念图是用来组织和表征知识的工具，它包括众多的概念以及概念或命题之间的关系。因此，它能帮助学生理清所学内容中重要的关键的概念，然后用具体的事实来证明概念，通过这种方法，把所学基本概念联系起来。简单地说，概念图策略就是指学生根据自己对知识的理解，用结构网络的形式表示出概念的意义以及与其他概念之间联系的一种策略。

概念图的制作没有严格的程序规范，如果要学习制作一个好的概念图，一般可以通过以下几个步骤来实现：

1.选取一个熟悉的知识领域。

2.确定关键概念和概念等级。

3.初步拟定概念图的纵向分层和横向分支。

4.建立概念之间的连接，并在连线上用连接词标明两者之间的关系。

5.在以后的学习中不断修改和完善。

二、比较策略

比较是两种或多种既有联系又有区别的概念、物质或现象通过对材料进行比较和分类以提高学习效率的方法。它可以帮助学生将复杂的信息归纳到一个使之变得有内在联系的模式中，从而使学习变得有条理且直观。通过与学生的沟通和平时教学总结，学生对光反应和暗反应的相关内容很容易混淆，以及光合作用和呼吸作用的相关内容，这给学习带来了极大的困难。所以，在教学中，教师应该多采用比较法，使学生有效获得正确的认知。例如，“光反应与暗反应”的比较可以从以下几方面进行，首先是区别：1.反应性质：光反应是光化学反应；暗反应是酶促反应。2.与光的关系：光反应必须在光下进行；暗反应与光无直接关系，在光下和暗处都能进行。3.与温度的关系：光反应与温度无直接关系；暗反应与温度关系密切。4.场所：光反应是在叶绿体基粒片层结构的薄膜上；暗反应是在叶绿体的基质中。5.必要条件：光反应的必要条件是光、叶绿体光合色素、酶；暗反应需要多种酶。6.物质变化：光反应是光水解为还原性氢和氧气；由ADP合成ATP；暗反应是二氧化碳的固定、三碳化合物的还原、五碳化合的再生。7.能量变化：光反应是光能转变ATP中活跃的化学能；暗反应是ATP中活跃的化学能转变为葡萄糖等光合产物中稳定的化学能。其次是联系：1.准备阶段：光反应为暗反应的顺利进行准备了还原性氢和能量ATP；

2.完成阶段：暗反应在多种酶的作用下，接受光反应提供的还原性氢和ATP，最终将二氧化碳还原为葡萄糖。

三、实地学习策略

对于职业高中的种植专业，学生学习的目的还是要运用到实践中，这也是我们高职教育的目标。所以，学生在前两个环节已经掌握基础概念和搞清易混淆知识，接下来就该实地学习了。

绿色植物的光合作用与人类的生产生活有着密切的联系，在教学中我们可以采用实地教学的方法，让学生到学校附近的农

田、树林、草地、池塘等进行实地考察。在这里，学生将理论知识与生产实际、生活实践进行有机的结合，既促进了学生对理论知识的理解，又为学生今后的生产生活打下基础。例如，通过光合作用的学习，学生了解了提高光合作用效率的一些措施，如：适当提高温度和二氧化碳的浓度可以提高农作物的产量。当学生到农田和温室进行实地学习时会发现，提高光合作用效率的措施在农田和温室中的实际应用是不同的。在温室可以用二氧化碳发生器增大二氧化碳浓度，农田要靠通风来补充二氧化碳；温室可通过提高温度而提高光合作用效率，农田则不行。

实地教学使学生获得大量的课堂上难以接触到的科技知识信息，达到开阔学生视野，提高学生种植专业的学习能力。

参考文献：

[1]王进.高中学生光合作用迷思概念的成因与应对.山东师范大学硕士论文，2008（4）.

光合作用的利用范文第4篇

关键词：镧稀土；茶杆竹；光合作用；生理指标

本文以茶杆竹（Pseudosasa amabilis（McCclure）Keng f）为材料，通过对新叶和老叶叶面喷施不同浓度的镧稀土，进行光合作用等生化指标测定，比较分析研究稀土对竹子营养生长及生殖生长期间各项生理指标的影响，旨在探讨稀土对竹类植物生长发育的调控效应及其机理，为稀土在竹类植物生产实践中的应用及其作用机理的研究提供重要依据。

1 材料与方法

本次实验选择的是茶杆竹，竹类植物园土壤为深褐色，略酸性，较疏松。选择年龄、高度、及生长状况较为一致的竹子样地3块，一块为对照（喷清水），一块喷施50mg/L浓度的稀土溶液，最后一块喷施100mg/L浓度的稀土溶液，所用稀土是硝酸镧，喷施时都加入一滴洗洁精搅出泡沫作叶片表面活性剂。每种浓度稀土溶液喷2次，指标测定对象老叶和新展叶，第1次喷施时间为4月25日傍晚，第2次喷施时间为5月7日傍晚（天气晴），采样部位为植株的中上部位的叶片。

测定指标与方法：本次实验选取的生理指标（光合速率、蒸腾速率、叶绿素相对含量、硝酸还原酶活力、蛋白质含量和可溶性糖含量）与植株生长发育都有密切的关系。光合速率和蒸腾速率采用美国LI-COR公司生产的LI-6400-R型便携式光合作用测量系统测定；叶绿色相对含量测定采用丙酮乙醇混合（体积比为1：1）浸提法；硝酸还原酶测定采用磺胺比色法[1]；蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250染色法[2]；可溶性糖含量测定采用硫酸葱酮法[3-4] 。

以上各项指标取3份样，除测定光合速率和蒸腾速率重复为10、叶绿素的相对含量重复数为90外，其它每份样测定时重复3次。

2 结果与分析

2.1 镧稀土对茶杆竹光合速率的影响

由表1可见，茶杆竹新叶的光合速率比老叶的高，经过50mg/L镧稀土溶液处理后，新叶和老叶的光合速率均有不同程度的提高，喷施1次后，新叶和老叶的光合速率分别比对照高7%和13.3%，喷施2次后，新叶和老叶的光合速率分别比对照高21%和15.4%。而经100mg/L镧稀土溶液处理后，新叶的光合速率在提高之后得到抑制，随着时间的延长抑制作用更为显著，喷施2次后，光合速率只有对照的59%，光合速率一段时间后才出现明显变化可能是稀土对茶杆竹光合速率的影响存在滞后性[5]。老叶在第1次喷施100mg/L镧稀土溶液后，光合速率比对照提高了56.5%，第2次喷施后，光合速率比对照提高了25.1%。因此可见，稀土溶液处理对延缓竹叶衰老具有明显作用[9]，也说明同一浓度对植物同一器官不同发育年龄的效果不同，不同器官之间同一指标测定处理的最佳浓度是不一样的。这也符合植物的生物学特性，老叶对稀土浓度的敏感程度比新展叶小，因此，处理浓度为100mg/L的对老叶更有效。

2.2 镧稀土对茶杆竹蒸腾速率的影响

由表1可见，茶杆竹蒸腾速率总趋势与其光合速率一致，新叶的平均蒸腾速率比老叶高。新叶经浓度50mg/L和100mg/L的镧稀土处理后，蒸腾速率都提高了，喷施1次后，喷施浓度50mg/L的比对照高15.7%，喷施浓度100mg/L的比对照高3%。当喷施第2次稀土溶液后， 喷施100mg/L的稀土溶液对茶杆竹的蒸腾速率起降低的作用，而且降幅很大，只有对照的45.1%。稀土溶液浓度为50mg/L比对照还是偏高，表明50mg/L稀土溶液更有利于茶杆竹提高蒸腾速率。

2种浓度稀土溶液都有效提高茶杆竹老叶的蒸腾速率。喷施第1次后测定，50mg/L浓度的稀土与对照相比提高了3.4%，稀土溶液浓度为100mg/L的比对照提高了12.4%。喷施第2次后测定，50mg/L浓度的稀土与对照相比提高了15.3%，稀土溶液浓度为100mg/L的比对照提高了4.2%。

2.3 镧稀土对茶杆竹叶绿素相对含量的影响

经分析，茶杆竹新叶的叶绿素相对含量比老叶的高，由表1可见，茶杆竹新叶经不同浓度稀土溶液处理后叶绿素含量升高，在喷施1次后，稀土溶液浓度为50mg/L的叶绿素含量比对照提高了2.3%，稀土溶液浓度为100mg/L的比对照提高了3.7%。喷施2次后，往后再喷施，2种处理浓度的叶绿素含量浮动不大。

茶秆竹老叶经不同浓度稀土溶液处理1次后叶绿素含量升高，稀土溶液浓度为100mg/L的处理效果比稀土溶液浓度为50mg/L的显著，但在喷施后期及第2次喷施后，老叶叶绿素含量持续降低，这个趋势与对照叶片一致，但叶绿素含量始终比对照叶片的高，表明稀土溶液抑制叶绿素含量的降低，延缓了竹叶的衰老。

2.4 镧稀土对茶杆竹硝酸还原酶的影响

由图1可见，喷施稀土溶液1次后，稀土处理浓度为50mg/L的效果不是很显著，与对照相比只提高了约1%；稀土浓度为100mg/L的效果明显，与对照对照比高39.6%，表明稀土可以增加茶杆竹硝酸还原酶活力。喷施2次稀土溶液后，第10天测定的结果显示，2种处理浓度下硝酸还原酶活力都呈下降趋势，说明喷施2次后稀土浓度过高抑制了硝酸还原酶活性。喷施2次后第17天测定，稀土浓度为50mg/L的硝酸还原酶活性有所提高，而稀土浓度为100mg/L的硝酸还原酶活性依旧比对照的低。喷施的稀土为硝酸镧，属于一种氮肥，据李向东等对夏花生研究所得结论一致，表明施用氮肥会提高硝酸还原酶活力，但施用过多则降低其活力[6]。

2.5 镧稀土对茶杆竹蛋白质含量的影响

经分析，不同浓度的镧稀土处理茶杆竹叶片后，其蛋白质含量的变化趋势与硝酸还原酶相似。浓度50mg/L和100mg/L的镧稀土溶液喷施处理叶片1次后，竹叶中蛋白质含量均比对照高，但稀土溶液喷施第2次后，竹叶中蛋白质含量都比对照要小，稀土浓度为50mg/L的蛋白质含量只有对照的94.9%，稀土浓度为100mg/L的蛋白质含量只有对照的71.4%，比浓度为50mg/L的下降的幅度更大，表明高浓度的稀土溶液对叶片蛋白质含量起抑制作用。

2.6 镧稀土对茶杆竹可溶性糖含量的影响

经分析，新叶可溶性糖含量比老叶的高，说明竹子在衰老时，可溶性糖含量降低。茶杆竹新叶和老叶经过稀土溶液处理1次后，2种处理浓度的茶杆竹的可溶性糖含量均比对照高，表明稀土溶液抑制了可溶性糖含量的降低，延缓了竹子的衰老。但经2次喷施处理后，可溶性糖含量分别只有对照的90.7%和88.9%，表明高浓度的稀土溶液使叶片衰老加速。

3 结论与讨论

大量的试验研究表明，稀土对植物光合作用等生理指标具有显著的影响，但其生理机制迄今尚不清楚。探讨和阐明稀土对植物光合生理的影响，对于稀土在农林业上的应用和推广，促进植物的生长发育和延缓其衰老有十分重要的意义。

从实验结果可以看出，不同生理指标表示不同的生理意义，竹子在其不同的发育阶段，稀土处理的最适浓度是有差异的。酶、光合速率和蒸腾速率反映的是一个植物生长发育的动态过程，蛋白质、可溶性糖和叶绿素则是反映积累的一个过程。适当浓度稀土可以延缓茶杆竹的衰老情况，50mg/L和100mg/L镧稀土1次叶面喷施处理，可提高茶杆竹叶片的光合速率、蒸腾速率及硝酸还原酶活力，增加叶绿素、蛋白质、可溶性糖含量，但浓度较高时的效果不明显，甚至起负效应；当稀土喷施第2次后可见茶杆竹很多指标都呈下降趋势。对比茶杆竹新老叶不同处理浓度下的指标，发现浓度为50mg/L的稀土有利于新叶的生长发育；老叶的最佳浓度则是100mg/L的。这也符合植物的生长特性，嫩叶比老叶对浓度敏感。本实验表明适当浓度的稀土及处理方法对促进竹子生长及抑制衰老具有一定的生理效应。（收稿：2012-12-03）

参考文献

[1]李春喜，姬生栋，石惠恩等.小麦生育中后期硝酸还原酶活性及其与穗粒重关系的研究[J].麦类作物，1998，18（3）：48-51

[2]华东师范大学植物生理教研组主编.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，1980，73-76

[3]张妙霞，孔样生，郭秀璞等.蒽酮法测定可溶性糖显色条件的研究[J].洛阳农专学报，1997，17（4）：24-28

[4]王秀奇，秦淑媛，高天慧等编.基础生物化学实验[M]. 北京：高等教育出版社，2003，130-131

光合作用的利用范文第5篇

摘 要：自然界的光照条件随着季节和一天中的不同时段会不断地发生变化，光的强度和光线的光谱特征都会发生剧烈变化。对于像植物和藻类这些放氧光合生物来说，它们进化出了一系列的有效机制，用以应对光照环境的变化，一方面保护自身不受过强光线照射所造成的光损伤；另一方面又能够在弱光条件下达到最为优化的光合作用效率。状态转换是这一些巧妙调节机制中的一种，通过这一机制，放氧光合生物得以响应光质条件的变化而调节光能在两个光系统之间的平衡分配。状态转换过程中涉及一对关键的激酶和磷酸酶，即Stt7/STN7激酶和PPH1/TAP38磷酸酶。它们是状态转换所必需的一对蛋白，并且与捕光蛋白LHCII的磷酸化和去磷酸化密切相关。该课题以植物状态转换机制为主题，开展Stt7/STN7激酶和PPH1/TAP38磷酸酶的结构与功能研究，目标是在高分辨率三维结构分析基础上结合生物化学研究方法深入探讨光合作用状态转换的分子机理。对于光合作用状态转换中所形成的捕光蛋白LHCII与两个光系统（PSII或PSI）所形成的超级复合物样品进行分离纯化制备，通过尝试三维结晶或应用电子显微镜分析其三维结构，以获得较为精确的关于捕光蛋白LHCII与PSII或pLHCII与PSI相互作用的结构信息。

关键词：光合作用 状态转换 膜蛋白 捕光复合物

Abstract： The lighting conditions in nature are constantly changing on daily or seasonal bases. The intensity and spectroscopic features of the light are subject to drastic changes. For oxygenic photosynthetic organisms， like plants and algae， they have evolved a series of effective mechanisms in order to adapt to the fluctuation of lighting conditions. On one hand， these mechanisms will protect them from photodamage caused by excess energy intensity， while one the other hand， they can achieve optimal photosynthesis efficiency under dim light conditions. State transition is one of these sophisticated regulatory mechanisms through which the oxygenic photosynthesis organisms are able to respond to the change of light quality and regulate energy distribution balance between the two photosystems. A pair of vital kinase and phosphatase， namely Stt7/STN7 kinases and PPH1/TAP38 phosphatases， are involved in the state transition. They are essential for the operation of state transition， and closely related to the phosphorylation and dephosphorylation of light-harvesting complex II （LHCII）. This project centers on the mechanistic studies of plant state transition process. Structural and functional studies of Stt7/STN7 kinases and PPH1/TAP38 phosphatases are being carried out. The aim is to investigate the molecular mechanism of photosynthetic state transition by combining the analysis of high-resolution structures and biochemical studies. The supercomplexes between LHCII and the two photosystems （PSII or PSI） formed during state transition will be isolated and purified. Three-dimensional crystallization and electron microscopic analysis will be attempted in order to characterize the three-dimensional structures of these supercomplexes and obtain the precise information about the interactions between LHCII and PSII or pLHCII and PSI.

Key Words： Photosynthesis； State transition； Membrane protein； Light-harvesting complexes

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