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1、光合作用光合作用仅仅发生在绿色植物、藻类、某些原生生物和某些细菌的含有叶绿素的细胞中。大体上，这个过程是把光能转化为以分子键形式储存的化学能。从化学和能量学的观点来看，光合作用和细胞的呼吸作用是两个相反的过程，呼吸作用释放能量，而光合作用需要能量，吸收大量能量光合作用是利用CO2和H2O作原料，通过两个阶段的反应来进行的。第一个阶段叫做光反应，分解（氧化）水分子释放出O2,同时形成ATP和NADPH。这些反应必须在有光能存在的条件下才能进行。第二个阶段叫做暗反映，把CO2还原（通过加H原子）成碳水化合物。这些化学反应依赖在第一阶段中产生的电子载体ATP和NADPH。1. 光能是如何传递到光合作
2、用细胞的？光谱中的可见光光子的能量可被生物分子捕捉用于合成有机物质。植物细胞中的叶绿素能够吸收特定吸收谱带中的光子，些收谱带就是叶绿素对不同波长光的吸收量的描述。生物分子吸收光之后，其内部电子排列就会改变。增加的光子能量促使这些分子的能量状态从稳定的状态变为较不稳定的激发态。在光合作用的光反应中，当光吸收分子回到基态时，“多余”的激发能量就传递到其它分子上并以化学能储存起来。所有光合生物都包含不同类型的叶绿素以及一种或多种也参与光合作用的类胡罗卜素。在类囊体上有很多由色素分子构成的色素群，叫做天线复合体。照射到其中任何一个色素分子的光都被汇聚到一个特殊的叶绿素a分子，叫做反应中心叶绿素，光合作
3、用就直接在这里进行。大多数光合生物拥有两种类型的反应中心叶绿素,P680和P700,每一种都有相应的电子受体分子和电子供体分子。这些复合体分别称为光合系统I(P700)和光合系统II(P680)。2. 光反应：把太阳能转变为化学键能光反应中的光合系统的作用是将光能储存到化合物ATP和NADPH当中。这种能量储存过程是通过光合系统II在受到光照射时连续进行的一系列氧化还原反应来实现的。在这个原处反应中，水分子被分解，释放出氧气，并提供电子。这些电子首先被质体醌接受，然后通过一系列的电子载体沿着电子传递链往下传递。在电子链上每传递4个电子，就形成两个ATP。电子传递链的最终电子受体是在光合系统I上
4、的P700反应中心。此时，进来的光子进一步激发电子，然后这些电子被铁氧还蛋白接受。然后铁氧还蛋白再次被氧化，同时把辅酶NADP还原成NADPH。接着NADPH与此前形成的ATP一起参与后面的暗反应。由光能推动的使电子沿着电子传递链传递的过程中产生了ATP,这个过程叫做光合磷酸化。经过光合系统II到系统I的单向电子流叫做非循环光合磷酸化；植物也可以通过循环光合磷酸化获得ATP,在这个过程中有些电子是在光合系统II和系统I之间的传递链循环传递。3. 暗反应：合成碳水化合物光合作用中的暗反应是通过ATP和NADPH来驱动的，使CO2转化成碳水化合物。这个反应也叫做卡尔文-本森循环。大气中的CO2因与核酮糖二磷酸(RuBP)反应而被固定，这个反应是由核酮糖二磷酸羧化酶催化的。再经过卡尔文循环中的几个步骤，就完成了CO2的还原，合成碳水化合物(果糖二磷酸)。最后，通过RuBP的再生使循环能够继续进行。
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