結構生物化學/光反應

概述

光反應將光能轉化為ATP和NADPH（一種電子載體）。該反應發生在類囊體中，需要可見光才能使葉綠素（一種稱為色素的分子，可以吸收光）吸收除綠色以外的所有可見光。葉綠素在類囊體膜（光系統中）中排列。

然後，電子從光中獲得能量，躍遷到更高的電子殼層；這種激發態是不穩定且暫時的，因此它跳回到原來的位置。當它返回到基態時，它以熱量的形式釋放能量，這種熱量被鄰近的葉綠素吸收，然後傳遞給另一個鄰近的葉綠素，以此類推，直到熱量到達反應中心葉綠素。此時，反應中心葉綠素的電子被激發並傳遞給初級電子受體，而反應中心葉綠素則缺少一個電子，該電子從H2O（電子供體）中獲得。在此階段之前，H2O轉化為2e- + 2H + 1/2 O2，這就是它能夠捐贈電子的方式。現在，初級電子受體擁有一個額外的電子，該電子被捐贈給具有H+泵送的電子傳遞鏈。ATP合酶將H+泵回基質，並將ADP + P轉化為ATP。所有這些都在光系統II中發生。然後，最終的電子受體是光系統I的反應中心葉綠素。PS I從PS II接收一個電子，PS I的初級電子受體將電子捐贈給另一個電子傳遞鏈。該電子傳遞鏈沒有H+泵送和ATP；相反，它從NADP+生成NADPH。因此，光反應的目的是將光能轉化為ATP和NADPH形式的化學能

光系統II和I

將光能轉化為ATP和NADPH有三個步驟

1. 捕獲來自太陽的光能
2. 經歷光系統II和I來轉化ATP和NADPH
3. 轉化的ATP和NADPH用於將CO2還原為糖

光系統發生在稱為類囊體膜的內膜中。類囊體膜是充滿色素和蛋白質集合的膜。它們有四種類型的色素：葉綠素、胡蘿蔔素、葉黃素和藻膽蛋白。光反應利用光能來生成ATP和NADPH2，為進行化學反應（將CO2還原為糖）提供還原能量。