寫在前面

? ? 怎么說呢，這個(gè)系列就是把自己的homework拿出來曬一曬，也就是圖一樂丟人現(xiàn)眼一下，因?yàn)楸救四芰椭R(shí)范圍有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤，請諒解一下，也就是僅供參考。引文都有標(biāo)注，如果有侵權(quán)的可以聯(lián)系我。歡迎各位大佬多交流，提問題、指錯(cuò)誤。要是能關(guān)注一波那就更好了。?

淺述C3植物的光合作用的基本過程

C3植物的光合作用基本過程分為三個(gè)主要步驟：

1. 原初反應(yīng)：包括光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化。

2. 電子傳遞鏈：生成活躍的化學(xué)能（ATP和NADPH）。

3. 碳同化：將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能，通過固定CO2來合成糖類。

一、原初反應(yīng)

光合作用的第一步是原初反應(yīng)（primary reaction），涉及從葉綠素分子吸收光激發(fā)到引發(fā)第一個(gè)光化學(xué)反應(yīng)的過程。這個(gè)過程包括色素分子對光量子的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化。兩個(gè)光系統(tǒng)（PSⅠ和PSⅡ）參與了原初反應(yīng)。當(dāng)可見光的波長范圍在400至700納米之間照射到綠色植物時(shí)，聚光色素系統(tǒng)的色素分子吸收光量子并進(jìn)入激發(fā)態(tài)。由于這些色素分子在類囊體片層上緊密排列，光量子可以以誘導(dǎo)共振的方式在它們之間迅速傳遞。能量可以傳遞在同一色素分子之間或不同色素分子之間，因此傳遞效率非常高。聚光色素的作用類似于透鏡，將大量光能吸收并迅速傳遞到反應(yīng)中心色素分子。

光化學(xué)反應(yīng)是原初反應(yīng)乃至整個(gè)光合作用的核心環(huán)節(jié)（photochemical reaction），能夠?qū)⒐饽苤苯愚D(zhuǎn)化為化學(xué)能。在特殊的葉綠素a（P）受光激發(fā)后，形成激發(fā)態(tài)P*，然后釋放電子給原初電子受體（A）。這導(dǎo)致葉綠素a氧化成帶正電荷的氧化態(tài)（P+），而受體還原成帶負(fù)電荷的還原態(tài)（A-）。氧化態(tài)的葉綠素（P+）會(huì)從次級(jí)電子供體（D）獲取電子并恢復(fù)為還原態(tài)，從而將高能電子釋放到電子傳遞鏈中，直到最終電子受體。同樣，氧化態(tài)的電子供體（D+）也會(huì)從前一級(jí)供體奪取電子，依此類推，直至最終的電子供體水。

二、電子傳遞鏈

光合作用的反應(yīng)中心包括原初電子供體、原初電子受體和必要的色素蛋白質(zhì)復(fù)合體，它們共同構(gòu)成了光合作用的主要場所。反應(yīng)中心中的色素分子受光激發(fā)并發(fā)生電荷分離，將光能轉(zhuǎn)化為電能。然而，這種電能狀態(tài)非常不穩(wěn)定，因此需要經(jīng)過一系列電子傳遞體的傳遞，引發(fā)水的裂解釋放氧氣，并將NADP+還原為NADPH，同時(shí)形成ATP，將光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能。電子傳遞鏈主要分為兩種類型：循環(huán)電子傳遞鏈（cyclic eleron transfer system）和非循環(huán)電子傳遞鏈（noncyclic electron transfer system）。在正常生理?xiàng)l件下，非循環(huán)電子傳ct遞鏈占主導(dǎo)地位，但在脅迫條件下，循環(huán)電子傳遞鏈會(huì)增強(qiáng)。

三、光合磷酸化

光合磷酸化（photosynthetic phosphorylation或photophosphorylation）是光合作用中的過程，通過驅(qū)動(dòng)和貯存在類囊體膜上的質(zhì)子梯度的能量，將ADP和磷酸合成ATP。類似于電子傳遞鏈，光合磷酸化有兩種類型：非循環(huán)光合磷酸化和循環(huán)光合磷酸化。

四、碳同化 - 卡爾文循環(huán)

碳同化（CO2assimilation）是光合作用的重要部分，通過一系列CO2同化過程將CO2轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物。高等植物有三種主要途徑來固定CO2：C3途徑（卡爾文循環(huán)）、C4途徑和景天酸代謝途徑?？栁难h(huán)是最基本的途徑，只有這種途徑具有合成淀粉等產(chǎn)物的能力，其他兩種途徑不普遍，而且只能起到固定和轉(zhuǎn)運(yùn)CO2的作用，不能形成淀粉等產(chǎn)物。在C3植物中，卡爾文循環(huán)分為三個(gè)階段：羧化、還原和更新。大多數(shù)植物將吸收的一分子二氧化碳通過Rubisco催化作用，整合到五碳糖分子1,5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二個(gè)碳原子上，這稱為二氧化碳的固定。這個(gè)步驟的重要性在于將不活躍的二氧化碳激活，以便進(jìn)行后續(xù)還原。然而，生成的六碳化合物非常不穩(wěn)定，會(huì)分解成兩個(gè)三碳化合物3-磷酸甘油酸（PGA）。PGA隨后由NADPH和ATP在光反應(yīng)中還原，這個(gè)過程需要消耗ATP，最終產(chǎn)生3-磷酸丙糖。隨后，一個(gè)碳原子將用于合成葡萄糖，而其余五個(gè)碳原子經(jīng)過一系列反應(yīng)最終重新生成一分子RuBP，循環(huán)重新開始。每進(jìn)行六次卡爾文循環(huán)，就會(huì)產(chǎn)生一分子葡萄糖。

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參考文獻(xiàn)：

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