光合作用的实质是
光合作用的实质是:物质上,将无机物转换成有机物;能量上,将活跃的化学能转化为稳定的化学能。
光合作用(Photosynthesis)是绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程,反应条件包括光色素分子酶、二氧化碳(或硫化氢)。
光合作用主要包括光反应、暗反应两个阶段,对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
2018年6月,美国《科学》杂志刊登的一项新研究说,蓝藻可利用近红外光进行光合作用,其机制与之前了解的光合作用不同。
这一发现有望为寻找外星生命和改良作物带来新思路。新研究发现,上述蓝藻在有可见光的情况下,会正常利用“叶绿素-a”进行光合作用,但如果处在阴暗环境中,缺少可见光时,就会转为利用“叶绿素-f”,使用近红外光进行光合作用。
光合磷酸化:
P680接受能量后,由基态变为激发态(P680*),然后将电子传递给去镁叶绿素(原初电子受体),P680*带正电荷,从原初电子供体Z(反应中心D1蛋白上的一个酪氨酸侧链)得到电子而还原;
光合作用电子传递链Z+再从放氧复合体上获取电子;氧化态的放氧复合体从水中获取电子,使水光解。2H2O→O2+2(2H)+4e
在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA,QA又迅速将电子传给D1上的QB,还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来,另一个氧化态的质体醌占据其位置形成新的QB。质体醌将电子传给细胞色素b6/f复合体,同时将质子由基质转移到类囊体腔。
电子接着传递给位于类囊体腔一侧的含铜蛋白质体蓝素(plastocyanin,PC)中的Cu,再将电子传递到光系统Ⅱ。
P700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A0→A1→4Fe-4S的方向依次传递,由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白(FD)。最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下,将电子传给NADP,形成NADPH。失去电子的P700从PC处获取电子而还原。