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壹道生物題6

光合單位=聚光色素系統(light-harvesting pigment system)+反應中心(reaction centre)

根據功能來區分,葉綠體類囊體上的色素又可分為:

1、反應中心色素reaction centre pigment又稱trap――吸收光或由集光色素傳遞而來的激發能後,發生光化學反應,引起電荷分離的光合色素。少數特殊狀態的葉綠素a分子屬於此類。它具有光化學活性,既是光能的“捕捉器”,又是光能的“轉換器”(把光能轉換為電動勢)

2、聚光色素light-harvesting pigment或antenna pigment(天線色素)——沒有光化學活性,只起吸收和傳遞光能,不能進行光化學反應的光合色素。包括大部分葉綠素a和全部的葉綠素b、胡蘿蔔素和葉黃素。

由於類囊體膜上的色素分子排列很緊密,光量子在色素分子之間以誘導***振方式進行傳遞。誘導***振(inductive resonance)是指當某壹特定的分子吸收能量達到激發態,在其重新回到基態時,使另壹分子變為激發態。

傳遞的速度很快,能量可以在相同色素分子間傳遞,也可以在不同色素分子之間傳遞。能量傳遞效率很高,90-100%。

光合反應中心(Photochemical reaction centre)―――是指在類囊體中進行光合作用原初反應的最基本的色素蛋白結構。至少包括光能轉換的色素分子,原初電子受體(primary electron acceptor),原初電子供體(primary electron donor)。才能導致電荷分離,將光能轉換為電能,並且積累起來。光合反應中心的基本成分是結構蛋白和脂類。

光合反應中心的色素分子,壹般用其對光線吸收高峰的波長作標誌。如P700代表光能吸收高峰在700nm的色素分子(P)。

反應中心的原初電子受體――是指直接接受反應中心色素分子傳來的電子的物體。

反應中心的原初電子供體――是指直接供給反應中心色素分子電子的物體。

光合作用的原初反應是連續不斷地進行的,因此,必須不斷經過壹系列電子傳遞,從最終電子供體到最終電子受體,把電子交出來,構成電子的“源”和“流”,高等植物的最終電子供體是水,最終電子受體是NADP+。

Photosynthetic unit(光合單位):由250-300個葉綠素和其它集光色素分子構成的,能完成1個光量子吸收並轉化的色素蛋白復合體。

聚光色素分子將光能吸收和傳遞到反應中心後,使反應中心色素(P)激發而成為激發態(P*),放出電子給原初電子受體(A),同時留下壹個空位,稱為“空穴”。色素分子被氧化(P+),原初電子受體被還原(A-)。由於氧化的色素分子有“空穴”,可以從原初電子供體(D)得到電子來填補,於是色素恢復原來的狀態(P),而原初電子供體卻被氧化(D*)。這樣不斷氧化還原(電荷分離),就不斷地把電子從原初電子供體送給原初電子受體。這就是完成光能轉換成電能的過程。

D?P?A → D?P*?A→D? P+?A-→D+? P?A-

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