借助此快速學習指南，逐步了解光合作用。從基礎開始：快速回顧光合作用的關鍵概念。

        *在植物中，光合作用用于將來自太陽光的光能轉換為化學能（葡萄糖）。二氧化碳，水和光用于制造葡萄糖和氧氣。

        *光合作用不是單個化學反應，而是一組化學反應?？傮w反應為：6CO 2 + 6H 2 O +光→C 6 H 12 O 6 + 6O 2

        *光合作用的反應可分為光依賴性反應和黑暗反應。

        *葉綠素是光合作用的關鍵分子，盡管其他類胡蘿卜素色素也參與其中。葉綠素有四（4）種類型：a，b，c和d。盡管我們通常認為植物具有葉綠素并能進行光合作用，但許多微生物仍使用這種分子，包括一些原核細胞。在植物中，葉綠素存在于一種特殊的結構中，稱為葉綠體。

        *光合作用的反應發生在葉綠體的不同區域。葉綠體具有三個膜（內部，外部，類囊體），并分為三個隔室（基質，類囊體空間，膜間空間）。黑暗反應發生在基質中。光反應發生在類囊體膜上。

        *光合作用的形式不止一種。此外，其他生物也通過非光合作用反應將能量轉化為食物（例如，碎石和產甲烷菌）。

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        光合作用的步驟

        這是植物和其他生物利用太陽能產生化學能的步驟的摘要：

        *在植物中，光合作用通常發生在葉片中。在這里，植物可以在一個方便的位置上獲得光合作用的原材料。二氧化碳和氧氣通過稱為氣孔的氣孔進入/離開葉片。水通過血管系統從根部輸送到葉片。葉細胞內葉綠體中的葉綠素 吸收陽光。

        *光合作用的過程  分為兩個主要部分：光依賴反應和光立或暗反應。當捕獲太陽能以形成稱為ATP（三磷酸腺苷）的分子時，就會發生與光有關的反應。當使用ATP生成葡萄糖時，就會發生暗反應（卡爾文循環）。

        *葉綠素和其他類胡蘿卜素形成所謂的天線復合物。天線復合體將光能轉移到兩種類型的光化學反應中心之一：P700（屬于Photosystem I）或P680（屬于Photosystem II）。光化學反應中心位于葉綠體的類囊體膜上。激發的電子被轉移到電子受體，使反應中心處于氧化狀態。

        *不依賴光的反應通過使用由依賴光的反應形成的ATP和NADPH產生碳水化合物。

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        光合作用的光反應

        在光合作用過程中，并非所有波長的光都被吸收。綠色，大多數植物的顏色，實際上是被反射的顏色。被吸收的光將水分解為氫和氧：H2O +光能→?O2 + 2H + + 2個電子。

        *來自光電系統I的激發電子可以使用電子傳輸鏈來還原氧化的P700。這將建立一個質子梯度，可以生成ATP。這種循環電子流的終結果稱為環狀磷酸化，是ATP和P700的生成。

        *來自光系統I的激發電子可以沿著另一條電子傳輸鏈向下流動，產生NADPH，該NADPH用于合成碳水化合物。這是一個非循環途徑，其中P700被來自Photosystem II的激發電子還原。

        *來自Photosystem II的激發電子沿著電子傳輸鏈從激發的P680向下流到P700的氧化形式，從而在基質和類囊體之間產生質子梯度，從而產生ATP。該反應的終結果稱為非環狀光磷酸化。

        *水貢獻了再生還原的P680所需的電子。將NADP +的每個分子還原為NADPH都 需要兩個電子，并且需要四個光子。 形成兩個分子的ATP。

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        光合作用暗反應

        黑暗反應不需要光，但也不受光的抑制。對于大多數植物，黑暗的反應在白天發生。黑暗反應發生在葉綠體的基質中。這種反應稱為碳固定或  加爾文循環。在該反應中，使用ATP和NADPH將二氧化碳轉化為糖。二氧化碳與5-碳糖結合形成6-碳糖。6碳糖分為兩個糖分子，葡萄糖和果糖，可用于制取蔗糖。該反應需要72個光子。

        光合作用的效率受到環境因素的限制，包括光，水和二氧化碳。在炎熱或干燥的天氣中，植物可能會關閉其氣孔以節省水。當氣孔關閉時，植物可能會開始光呼吸。稱為C4植物的植物會在細胞內保持高水平的二氧化碳生成葡萄糖，以幫助避免光呼吸。C4植物比普通C3植物更有效地產生碳水化合物，條件是二氧化碳受到限制并且有足夠的光來支持反應。在適中的溫度下，植物會承受過多的能量負擔，因此不值得采用C4策略（由于中間反應中的碳數，因此分別命名為3和4）。C4植物在炎熱干燥的氣候下壯成長。

        您可以問自己一些問題，以幫助您確定自己是否真正了解光合作用的基礎知識。

        *定義光合作用。

        *光合作用需要哪些材料？生產什么？

        *寫下光合作用的總體反應。

        *描述光系統I的循環磷酸化過程中發生的情況。電子的轉移如何導致ATP的合成？

        *描述碳固定或加爾文循環的反應  。哪種酶催化反應？反應的產物是什么？

        您準備好要測試自己了嗎？