植物光合作用|光合作用是怎样具体进行的？( 二 )

Marcus
1990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与反应机理研究获得了重大进展。Walker和Boyer获得了1997年的诺贝尔奖（第六枚）。

光合作用的过程如果将植物的叶片放在显微镜下，我们可以看到在植物植物里有着一个个绿色小体，此乃绿叶体。

而如果将这些叶绿体再放大，即可看见里面堆着一个个扁平的类囊体，而这些类囊体就是光合反应的关键所在。

叶绿体内包含着类囊体

类囊体是扁平单层膜结构，其上有光合色素
类囊体是单层膜结构，上面存在着光合色素和电子传递链的结构组分。
光合色素是将光能转化为化学能的重要基础，包括叶绿素和类胡萝卜素。
其中，叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b，其比例大约为3:1，而总叶绿素和类胡萝卜素的比例也约为3:1 。
叶绿素中，只有极少部分的叶绿素a具有将光子转化为化学能的作用（中心色素），而其它的所有光合色素（聚光色素）则唯一的作用是收集光子并将其传递给前者（中心色素）。
当光子照射在类囊体上，类囊体上绝大多数光合色素（聚光色素）会收集它，并将其传递给那些可以转化光子的叶绿素。

光量子照射在光合色素上
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换色素分子被光子激活后，其会释放电子给电子受体，而自身带正电荷（处于氧化态），而电子受体带负电荷成还原态。
随后，光能转换色素分子会从周围的电子供体摄取电子，成为还原态。
如此，当氧化-还原反应不断地进行，电子就在一个个受体、供体间进行了传递，直到传递给最终的电子供体。

我们常见的能够释放氧气的光合作用系统中，都具有长波光系统（PSⅠ）和短波光系统（PSⅡ）两个光系统。
光系统Ⅰ（PSⅠ）能被波长700 nm的光激发，又称P700；光系统Ⅱ（PSⅡ）吸收高峰为波长680 nm处，又称P680 。
PSⅠ和PSⅡ承担着电子传递和氢离子（质子）传递任务。
当电子到达PSⅡ系统时，PSⅡ上的放氧复合体(oxgen-evolving complex)会将一分子水分解为两分子氢离子和一分子氧气。

当电子达到质体醌（PQ）通过循环机制，又在类囊体内释放一个氢离子。
如此，就在类囊体的两侧建立氢离子浓度差（内高-外低）。
细胞色素b6f复合体将质子醌中的电子又传给质体蓝素（PC），而后者又将电子传递给PSⅠ 。
而PSⅠ又经过一系列流程，最终将电子交给铁氧还蛋白（Fd），而电子最终在还原酶的处找到自己的归宿。
但是，电子在传递链上走了一趟以后，原本类囊体内外的氢离子浓度是一致的，而现在变成囊内氢离子浓度高于囊外。
而在囊膜上，有一种叫做ATP合成酶的特殊结构蛋白。
它上面有氢离子通道，当氢离子因为浓度差，而流向类囊体膜外时，它可合成ATP 。百思特网

而ATP是生物化学能界的流通货币，生物通过使用ATP可以完成一系列耗能的代谢反应，比如合成糖类等。
于是，光合作用也就完成了！

植物光合作用|光合作用是怎样具体进行的？( 二 )

【植物光合作用|光合作用是怎样具体进行的？】