光合作用光合作用的过程 光合作用是一个非常复杂的反应过程,根据能量的转变大致可分为三步: 第一步:光能的吸收、传递和转换成电能(通过原初反应完成) 原初反应是光合作用中最初的步骤,在光合作用中占有重要的和特殊的地位、。但是由于这个反应进行的时间极短、是在1×10—9(秒)内完成的,所以给这方面的研究工作带来了很大困难。 目前认为,当光线照射到绿色植物的叶片上面以后,叶绿素中数目众多的“天线色素”分子(包括大部分叶绿素。和全部叶绿素 b、相萝卜素和叶黄素),就像收音机中收集无线电波的天线一样,能够接受光能。这些色素所接受的光能可以极具迅速而又高效率地传送到“作用中心”。“作用中心”是一种色素,即蛋白质复合体,它含有作用中心色素分子(少数待殊状态的叶绿素 a 分子)、电了受体(最先接受电子的载体)以及电子供体。现在,我们来着重讨论这个负有固定和转变光能的“特殊使命”的作用中心色素分子。它在接受光能以后,首先被激发,变成激发态(当基态的电下获得一定的能母之后、可以跃迁到一个更高能级的轨道上去、这时候的电子处于激发态)。激发态的作用中心色素分子具有很高的能量,是极不稳定的,犹如坐在跷跷板上居于高处一端的小孩一样。激发态的作用中心色素分子迅速射出一个高能电子,这个高能电子将被电子受体接受,从而引起电子受体的电荷分离,使光能转变为电能。这个时候,作用中心邑素分子由于射出了电子而造成的电子亏缺,将由电子供体提供的电子来补充,使作用中心色素分子恢复到原来的状态。 第二步:电能转变成活跃进的化学能(通过电子传递和光合磷酸化) 转变了的电能是怎样转化成化学能并用于光合作用以后的反应中去的呢?这就得依靠电子传递和光合磷酸化。这一阶段既是把能量转变与有机物合成这两大过程联系起来的桥梁。 据研究,光合作用中的光反应阶段包括两个光化学反应。引起这两个光化学反应的色素系统、分别叫做光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)。光系统 I 和光系统Ⅱ中各含有约二百个叶绿素分子,其中大概只有两个叶绿素 a 分子是作用中心色素分子。在光系统Ⅰ中,作用中心色素分子吸收高峰的波长为 700nm、因此称之为 P700;在光系统Ⅱ中,作用中心色素分子吸收高峰的波长为 680nm,因此称之为 P680。叶绿体中这两个光系统发生光化学反应时,则是通过一系列的电子传递体将它们串联在一起的。如果将各个电子传递体按照它们的传递顺序排列起来,则可以成为...