光合作用

植物生理学之植物的光合作用知识总结，包括光合作用概述、叶绿体的结构与光合色素、光合作用的机制、光合作用的生理生态等。

光合作用

• 原初反应
  • 包括光能的吸收、传递和转换。即光能到电能
    • 吸收
      • 功能单位：光系统（叶绿素、类胡萝卜素、脂肪和蛋白质组成的复合物）
        • 主要成分：聚光复合物和反应中心复合物。前者无活性，大部分叶绿素a和全部叶绿素b、类胡萝卜素类属于聚光色素。
    • 传递
      • 光在不同色素之间的传递顺序：类胡萝卜素、叶绿素b、叶绿素a、特殊叶绿素a对
    • 转换
      • 光化学反应
• 电子传递和光合磷酸化
  • 电子传递
    • • 光合电子传递途径有三种
        • 非环式电子传递
        • 环式电子传递
        • 假环式电子传递
      • 形成ATP和NADPH，由电能转化为活跃的化学能
        • 光系统
          • 爱默生以红藻绿藻为材料，研究其不同光波的量子产额（吸收一个光量子后放出的氧气分子或固定的二氧化碳分子数，发现当光波波长大于685nm（远红光）时，虽然光量子大量被叶绿体吸收，但量子产额急剧下降，这种现象成为红降。
          • 光系统Ⅰ（PSⅠ）吸收长波长光的系统。如700nm
          • 光系统Ⅱ（PSⅡ）吸收短波长光的系统。如680nm
  • 光合磷酸化
    • 是指叶绿体利用光能驱动电子传递建立跨类囊体膜的质子动力势（PMF)，质子动力势就把ADP和无机磷酸合成ATP。
• 碳同化
  • 碳同化作用是利用光反应形成同化力（ATP和NADPH)将二氧化碳还原成糖类物质的过程。
    • C3途径——卡尔文循环
      • 水稻、小麦、棉花、大豆
    • C4途径——四碳二羧酸途径
      • 甘蔗、玉米、苋菜、高粱、粟
    • CAM途径——景天酸代谢途径
      • 景天、落地生根等景天科植物