光合作用是怎样具体进行的？植物的光合作用( 二 ) _资源

1992年，马库斯因研究包括光合作用电子转移在内的生命系统电子转移理论获得诺贝尔奖(第五名) 。

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马库斯
20世纪90年代末，催化光合作用的光合磷酸化和呼吸作用的氧化磷酸化的酶的动态结构和反应机理的研究取得了重大进展。沃克·博耶获得1997年诺贝尔奖(第六名) 。

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光合作用过程如果把植物的叶子放在显微镜下，我们可以看到植物里面有绿色的体，是绿色的叶子。

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如果我们再放大这些叶绿体，可以看到里面堆着扁平的类囊体，这些类囊体是光合反应的关键。

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叶绿体含有类囊体。

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类囊体是一种平坦的单层膜结构，上面有光合色素。
类囊体是具有光合色素和电子转移链的单层膜结构。
包括叶绿素和类胡萝卜素在内的光合色素是将光能转化为化学能的重要基础。
其中，叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b，比例约为3:1，总叶绿素与类胡萝卜素的比例也约为3:1 。
在叶绿素中，只有一小部分叶绿素A具有将光子转化为化学能的功能(中心色素)，而其他所有光合色素(聚光色素)只有收集光子并将其传递给前者(中心色素)的功能。
当光子照射到类囊体上时，类囊体上的大多数光合色素(凝聚色素)会将其收集起来，并传递给能够转换光子的叶绿素。

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量子光照射在光合色素上。
中心色素包括光能转换色素分子、电子受体和电子供体。
当中心色素的光能转化色素分子被光子激活时，会向电子受体释放电子，电子受体带正电(氧化态)，带负电为还原态。
随后，光能转换颜料分子将从周围的电子供体吸收电子并被还原。
这样，当氧化还原反应持续进行时，电子在受体和供体之间转移，直到它们转移到最终的电子供体。

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我们常见的能够释放氧气的光合作用系统有两个光学系统:长波光学系统(PS ⅰ)和短波光学系统(PS ⅱ) 。
光学系统ⅰ (PS ⅰ)可被波长为700 nm的光激发，又称P700；体系ⅱ (PS ⅱ)的吸收峰在680 nm，也称为P680 。
PS ⅰ和PS ⅱ承担电子转移和氢离子(质子)转移的任务。
当电子到达PS ⅱ系统时，PS ⅱ上的氧生成络合物将一个水分子分解成两个氢离子分子和一个氧分子。

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当电子到达质体醌(PQ)时，通过循环机制，在类囊体中释放另一个氢离子。
这样，类囊体两侧就建立了氢离子浓度差(内高外低) 。
细胞色素b6f复合物将质子醌中的电子转移到质体蓝素(PC)上，后者又将电子转移到PS ⅰ上。
而PS ⅰ则经历了一系列的过程，最终将电子交给了铁氧还蛋白(Fd)，电子最终在还原酶中找到了自己的归宿。
但是电子在传输链上绊了一下之后，类囊体内外的氢离子浓度是一样的，但是现在类囊体内的氢离子浓度比类囊体外的高。
在囊膜上，有一种特殊的结构蛋白叫做ATP合酶。
上面有氢离子通道。氢离子因浓度差流出类囊体膜时，可合成ATP 。

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ATP是生化能源领域的货币。通过使用ATP，生物体可以完成一系列消耗能量的代谢反应，如糖的合成。
然后，光合作用就完成了！
标签从上面的过程我们可以看出，光合作用看似很常见，但实际上是生物数十亿年“创造”的结果。
除了我们常见的可以进行光合作用的植物，其实细菌也可以。
事实上，根据进化的观点，更原始和简单的生物如细菌是最早进行光合作用的。
后来蓝藻(原核生物)一点一点被遗传，但蓝藻选择了释放氧气的方式(细菌光合作用不产生氧气) 。
植物的光合作用能力遗传自蓝藻，但植物利用叶绿体高效完成这一过程(蓝藻没有叶绿体结构) 。