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生 物 學
第五章
能量與生命：光合作用
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5-3 光反應

光合色素的組織(圖5-5)

光合作用系統(photosystems)(圖5-6)

光合作用系統I (又稱P700)


光合作用系統II (又稱P680)


P表示色素(pigment)，而700表示主要吸收的波長
P表示色素(pigment)，而680表示主要吸收的波長
反應中心(reaction center)

由250 ~ 350個觸角色素(antenna pigments)所圍繞，包括
葉綠素和類胡蘿蔔素。
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5-3 光反應

水的裂解(圖5-7)

光裂解(photolysis)

帶正電的P680+對電子有很強的親和力，能將水的
電子搶走，導致水分子裂解，稱為光裂解。

能量  H 2O  2H  1/2O2  2e
-
(P680 )

光裂解產物：氧分子、電子、質子
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5-3 光反應

電子的轉移及NADPH的形成

第1種電子傳遞系統(圖5-7)



需要光合作用系統II與光合作用系統I的參與
電子的移動只有單方向，稱為非循環光磷酸化作用
(noncyclic photophosphorylation)
第2種電子傳遞系統(圖5-8)

電子流程只需光合作用系統I參與，稱為循環光磷酸
化作用(cyclic photophosphorylation)
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5-3 光反應

ATP的製造(圖5-7、5-8)

化學滲透理論(chemiosmosis)


假設能量釋放的過程在類囊體產生了質子梯度，
亦即氫離子(H+)在膜的一側濃度較高，當氫離子
通過膜往濃度低處移動時，ADP即與Pi結合成
ATP。
ATP合成酶(ATP synthase)

ATP合成酶的柄嵌入類囊體中，其內具有可讓質
子通過的通道。