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第一篇引论1

第1章 光合作用与生命科学1

1.1 光合作用和生物圈的运转1

1.1.1 形形色色的生物和它们的相互关系2

1.1.2 生物圈中物质循环和能量流动的关键2

1.2 光合作用在生物演化中的地位3

1.2.1 光合功能的出现和生物演化的相互关系4

1.2.2 光合作用与植物结构功能的特殊性5

第2章 光合作用与人类生活及社会的可持续发展6

2.1 光合作用与农业生产6

2.1.1 种植业的基础6

2.1.2 初级生产力与可再生资源8

2.2 人类合适生存环境的维护9

2.2.1 光合作用与大气成分9

2.2.2 光合作用与全球变化10

第二篇光合作用探讨的前沿与动向12

第3章 已知和未知12

3.1 光合研究的历程13

3.1.1 从推测到实验13

3.1.2 研究进展的里程碑14

3.2 目前对光合作用的认识16

3.2.1 结构与功能16

3.2.2 光合作用的反应步骤20

3.3 光合作用研究的发展动向25

3.3.1 深究光合各部分反应的分子机理26

3.3.2 探讨光合机构的运转与调节26

第4章 机理和生理29

4.1 光合作用所涉及的问题29

4.1.1 两种互相依存的研究方式29

4.1.2 发展趋势31

4.2 离体研究和体内探讨32

4.2.2 将多层次研究整合的常用方法33

4.2.1 分析与整合33

第5章 研究成果的应用38

5.1 光合作用与农业38

5.1.1 理论对实践的指导作用38

5.1.2 诊断光合机构运转状况与改善措施和培育良种43

5.2 工业生产方面的应用49

5.2.1 部分反应的应用49

5.2.2 光合作用有关物质的开发利用49

5.3 前景50

5.3.1 农业进一步增产的理论基础和指导实践的有效途径50

5.3.2 协调人与生物圈运转的关系与社会的可持续发展51

5.1.3 历史的重任51

第三篇光合作用各部分反应的配合与协调54

第6章 两种光系统和有关反应的协调54

6.1.1 光能的吸收、激发能的传递和光化学反应55

6.1 反应中心与天线色素55

6.1.2 光合单位和光合作用的理论速率57

6.2 两个光系统间激发能的均衡分配及多余激发能的耗散59

6.2.1 作用光潜和双光增益效应的启示59

6.2.2 两种光系统间激发能均衡分配的调节方式60

6.2.3 多余激发能的耗散63

6.3 两种光系统的结构特征及调节67

6.3.1 光系统Ⅱ的结构与两侧的电子传递的联系68

6.3.2 光系统Ⅰ的结构与电子传递多途径的调节70

6.4 荧光与延迟发光70

6.4.1 光系统Ⅱ的荧光71

6.4.2 毫秒延迟发光71

第7章 电子传递和光合磷酸化75

7.1 光合电子传递的多途径75

7.1.1 假循环电子传递和涉及光系统Ⅰ的循环电子传递的生理意义76

7.1.2 围绕光系统Ⅱ的循环电于传递77

7.1.3 非循环光合电子传递79

7.2 电子传递与质子动力势的形成79

7.2.1 高能态与质子动力势80

7.2.2 质子区域化81

7.2.3 质子区域化与光合磷酸化及其它反应的关系82

7.3 质子动力势与ATP的形成85

7.3.1 耦联因子两组成部分结合后的相互影响86

7.3.2 耕联因子各亚基的功能88

7.3.3 耕联效率及其变功和调节90

第8章 光合碳代谢95

8.1 核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶的结构、功能和调节95

8.1.1 核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶的特性96

8.1.2 核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶的组装与活化97

8.2 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的结构、功能和调节特性99

8.2.1 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的分子结构100

8.2.2 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性调节101

第四篇光合作用与植物的生命活动105

第9章 叶片的发育以及光合细胞各过程的联系105

9.1 叶片的寿命和光合功能的变化106

9.1.1 叶片光合机构的形成和光合功能的衰退106

9.1.2 常绿叶片的光合功能变化109

9.2 光合机构的运转与所在细胞内其它过程的关系111

9.2.1 叶绿体内外的代谢联系与合作111

9.2.2 C4植物两类光合细胞功能上的配合112

第10章 光合作用同植物整体生命活动的关系115

10.1 叶片中光合产物的暂贮、转化与输出115

10.1.1 光合产物积累对光合作用的影响116

10.1.2 叶片光合产物的输出118

10.1.3 离体实验结果和体内光合产物变化规律的比较121

10.2 光合机构运转与植物其它生理过程的协调122

10.2.2 光合机构的运转与根系活功的联系123

10.2.1 源库关系123

第五篇光合机构对主要环境因素变动的响应与适应126

第11章 光合作用限制部位的诊断126

11.1 气孔限制127

11.1.1 气孔限制分析的基本方法127

11.1.2 气孔限制分析中的偏差129

11.2 RuBP羧化限制130

11.3 RuBP再生限制132

11.3.1 光合作用的量子效率133

11.3.2 光合作用的荧光分析134

11.4 磷再生限制136

11.4.1 磷再生限制对光合作用的影响136

11.4.2 磷再生限制与光合作用对O2的敏感性136

11.5 光合产物限制137

12.1.1 光强突然改变对光合机构运转的影响139

12.1 光照139

第12章 光合机构对主要环境因素变动的响应和适应139

12.1.2 光合作用的日变化141

12.1.3 光合作用的光抑制143

12.1.4 光合机构对光破坏的防御144

12.2 温度145

12.2.1 不同温度下的光合机构及其运转145

12.2.2 昼夜温差对光合机构的影响146

12.2.3 光合作用的季节变化146

12.3 空气147

12.3.1 气体成分与光合作用的关系147

12.3.2 气压对光合作用的影响149

12.4 水分149

12.4.1 干旱对光合机构的影响149

12.4.2 雨淋对光合作用的影响150

小结与展望153