光合作用的流程。

光合作用的流程。

光合作用文字方程式：二氧化碳+水+光能→葡萄糖+氧气+水

植物与动物不同。绿色植物与部分微生物在阳光充足的白天，能利用太阳提供的能量来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分，这就是所谓的 自营生物。

这个过程的关键参与者是细胞内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶片内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖，同时释放出氧气：

12H2O + 6CO2 —hν→ (与叶绿素产生化学作用)C6H12O6 (葡萄糖

) + 6O2 + 6H2O

注意：上式中等号两边的水不能抵消，虽然在化学上此方程式显得很特别。原因是左边的水分子是植物吸收所得，而且用於制造氧气和提供电子和氢离子。而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。为了更清楚地表现这一原料产物起始过程，人们更习惯在等号左右两边都写上水分子，或者在右边的水分子右上角打上星号。

植物的光合作用可分为光反应和碳反应两个步骤如下：

12H2O +阳光→ 12H2 + 6O2 [光反应]

12H2 (来自光反应) + 6CO2 → C6H12O6 (葡萄糖) + 6H2O [碳反应]

光反应[编辑]

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光合作用的循环图

定义：光反应是反应中心色素所吸收的光能与原初电子受体和次级电子受体之间进行的氧化还原反应，从而实现光能转化为电能，并转变为化学能的过程。[3]

场所：类囊体膜

影响因素：光强度，水分供给，氧含量

过程：叶绿体膜上有两套光合作用系统（光系统）：光合作用系统一和光合作用系统二（光合作用系统一比光合作用系统二要原始，但电子传递先在光合作用系统二开始，一、二的命名则是按其发现顺序）。在光照条件下，两系统分别吸收700nm和680nm波长的光子作为能量，将从水分子在光解过程中得到的电子不断传递，该过程还有细胞色素b6/f的参与。电子最後被传递给辅酶NADP，通过铁氧还蛋白-NADP还原酶将NADP还原为NADPH。而水光解所得的氢离子则顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体而从类囊体内向外移动到基质，势能降低。其间的势能用於合成ATP，以供碳反应所用。此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走，一分子NADP可携带两个氢离子。这个NADPH於氢离子则在碳反应中充当还原剂的作用。

意义：

光解水，产生氧气。

将光能转变成化学能，产生三磷酸腺苷 (ATP)，为碳反应提供能量。

利用水光解的产物氢离子，合成NADPH及氢离子，为碳反应提供还原剂。

详细过程如下：

光系统由多种色素，如叶绿素a（Chlorophyll a）、叶绿素b（Chlorophyll b）、类胡萝卜素（Carotenoids）等组成。多种色素既拓宽了光合作用的作用光谱，其他的色素也能吸收过度的强光而产生所谓的光保护作用（Photoprotection）。在光系统里，当光子击中系统里的色素分子时，会如图片[1]（页面存档备份，存於网际网路档案馆） 所示，使电子在分子之间移转，直到到达反应中心为止。反应中心有两种，分别位於光系统一与光系统二。光系统一的吸收光谱於700nm达到峰值，系统二则以680nm为峰值。反应中心由叶绿素a及特定蛋白质所组成（这边的叶绿素a是因为位置而非结构特殊），蛋白质的种类决定了反应中心吸收光线的波长。吸收相应波长的波长的光线後，叶绿素a激发出一个电子，而旁边的酶使水光解成氢离子、电子和氧原子。此时多馀的电子去补叶绿素a分子上的缺少。然後叶绿素a透过如图所示的过程，生产ATP与NADPH分子，该过程称为电子传递链。