结构生物化学/光反应

概述

光反应将光能转化为ATP和NADPH（一种电子载体）。该反应发生在类囊体中，需要可见光才能使叶绿素（一种称为色素的分子，可以吸收光）吸收除绿色以外的所有可见光。叶绿素在类囊体膜（光系统中）中排列。

然后，电子从光中获得能量，跃迁到更高的电子壳层；这种激发态是不稳定且暂时的，因此它跳回到原来的位置。当它返回到基态时，它以热量的形式释放能量，这种热量被邻近的叶绿素吸收，然后传递给另一个邻近的叶绿素，以此类推，直到热量到达反应中心叶绿素。此时，反应中心叶绿素的电子被激发并传递给初级电子受体，而反应中心叶绿素则缺少一个电子，该电子从H2O（电子供体）中获得。在此阶段之前，H2O转化为2e- + 2H + 1/2 O2，这就是它能够捐赠电子的方式。现在，初级电子受体拥有一个额外的电子，该电子被捐赠给具有H+泵送的电子传递链。ATP合酶将H+泵回基质，并将ADP + P转化为ATP。所有这些都在光系统II中发生。然后，最终的电子受体是光系统I的反应中心叶绿素。PS I从PS II接收一个电子，PS I的初级电子受体将电子捐赠给另一个电子传递链。该电子传递链没有H+泵送和ATP；相反，它从NADP+生成NADPH。因此，光反应的目的是将光能转化为ATP和NADPH形式的化学能

光系统II和I

将光能转化为ATP和NADPH有三个步骤

1. 捕获来自太阳的光能
2. 经历光系统II和I来转化ATP和NADPH
3. 转化的ATP和NADPH用于将CO2还原为糖

光系统发生在称为类囊体膜的内膜中。类囊体膜是充满色素和蛋白质集合的膜。它们有四种类型的色素：叶绿素、胡萝卜素、叶黄素和藻胆蛋白。光反应利用光能来生成ATP和NADPH2，为进行化学反应（将CO2还原为糖）提供还原能量。