希尔反应为何要额外添加氧化剂
2019版人教教材在光合作用一节增加了希尔反应,教材原文如下:
1937年,英国植物学家希尔(R.Hill)发现,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。像这样,离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
由于教材介绍的比较简单,寥寥数语,师生不免会有一些疑问:植物的光合作用过程并不需要额外添加氧化剂,叶绿体中的NADP+可作为接受电子的氧化剂。为何希尔反应中需要提供额外的氧化剂?
查阅资料发现:这是由于在制备离体叶绿体悬浮液时,需将植物叶片剪碎,然后加入少许二氧化硅和蔗糖溶液进行研磨,最后进行过滤。经过这些实际操作,获得的叶绿体可能已经破碎,其中的NADP+可能遗失,导致破碎的叶绿体悬浮液中缺乏氧化剂。另外,反应体系中不提供CO2,暗反应不能进行,不能产生NADP+,无法为光反应提供最终电子受体。因此,希尔反应中需加入额外氧化剂。
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