光合作用的过程

如果将植物的叶片放在显微镜下，我们可以看到在植物植物里有着一个个绿色小体，此乃绿叶体。

而如果将这些叶绿体再放大，即可看见里面堆着一个个扁平的类囊体，而这些类囊体就是光合反应的关键所在。

类囊体是单层膜结构，上面存在着光合色素和电子传递链的结构组分。

光合色素是将光能转化为化学能的重要基础，包括叶绿素和类胡萝卜素。

其中，叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b，其比例大约为3:1，而总叶绿素和类胡萝卜素的比例也约为3:1。

叶绿素中，只有极少部分的叶绿素a具有将光子转化为化学能的作用（中心色素），而其它的所有光合色素（聚光色素）则唯一的作用是收集光子并将其传递给前者（中心色素）。

当光子照射在类囊体上，类囊体上绝大多数光合色素（聚光色素）会收集它，并将其传递给那些可以转化光子的叶绿素。

中心色素包括光能转换色素分子、电子受体和电子供体。

当中心色素的光能转换色素分子被光子激活后，其会释放电子给电子受体，而自身带正电荷（处于氧化态），而电子受体带负电荷成还原态。

随后，光能转换色素分子会从周围的电子供体摄取电子，成为还原态。

如此，当氧化-还原反应不断地进行，电子就在一个个受体、供体间进行了传递，直到传递给最终的电子供体。

我们常见的能够释放氧气的光合作用系统中，都具有长波光系统（PSⅠ）和短波光系统（PSⅡ）两个光系统。

光系统Ⅰ（PSⅠ）能被波长700 nm的光激发，又称P700；光系统Ⅱ（PSⅡ）吸收高峰为波长680 nm处，又称P680。

PSⅠ和PSⅡ承担着电子传递和氢离子（质子）传递任务。

当电子到达PSⅡ系统时，PSⅡ上的放氧复合体(oxgen-evolving complex)会将一分子水分解为两分子氢离子和一分子氧气。

当电子达到质体醌（PQ）通过循环机制，又在类囊体内释放一个氢离子。

如此，就在类囊体的两侧建立氢离子浓度差（内高-外低）。

细胞色素b6f复合体将质子醌中的电子又传给质体蓝素（PC），而后者又将电子传递给PSⅠ。

而PSⅠ又经过一系列流程，最终将电子交给铁氧还蛋白（Fd），而电子最终在还原酶的处找到自己的归宿。

但是，电子在传递链上走了一趟以后，原本类囊体内外的氢离子浓度是一致的，而现在变成囊内氢离子浓度高于囊外。

而在囊膜上，有一种叫做ATP合成酶的特殊结构蛋白。

它上面有氢离子通道，当氢离子因为浓度差，而流向类囊体膜外时，它可合成ATP。

而ATP是生物化学能界的流通货币，生物通过使用ATP可以完成一系列耗能的代谢反应，比如合成糖类等。

于是，光合作用也就完成了！

结语

从上述过程可以看到，光合作用看似很普通，实则是生物亿万年“打造”的结果。

除了我们常见的植物可以进行光合作用，其实，细菌也可以。

实际上，按照进化学观点，细菌等更原始简单的生物，是最早一批进行光合作用的生物。

后来的蓝藻（原核生物）则是在其基础上，一点点继承的，只不过蓝藻选择了释放氧的方式（细菌光合作用不产氧气）。

植物们又是从蓝藻身上继承了其光合作用的本领的，只不过植物以叶绿体的方式，来高效完成该过程（蓝藻没有叶绿体结构）。

地球上的食草动物们，则是依靠消化植物所产生的有机物来存活。

食肉动物，又通过依赖食草动物过日子。

没有光合作用的生命故事，是黯然失色的，是没有希望的！