當植物遇見光能：探索光合作用的神奇世界！

第二章

一、初級反應

(一)光能的吸收

1. 色素

類囊體上負責收集光能的色素主要為葉綠素(chlorophyll)與類胡蘿蔔素(carotenoid)。葉綠素分為為葉綠體a和葉綠體b，吸收光波長主要分為葉綠體a吸收640~660nm，而葉綠體b吸收430~450nm。另外類胡蘿蔔素主要分為a、B、r-類胡蘿蔔素，其中a類胡蘿蔔素及類胡蘿蔔素衍生物葉黃素吸收光譜為400~520，其中高峰位於440~460 nm。葉綠素主要吸收藍、紅光，而類胡蘿蔔素主要吸收藍紫光，其中綠色是植物最少吸收的光波長。

2. 光系統

光系統為補光複合體與反應中心複合體組成。補光複合體不具光化學活性只能傳遞光能為葉綠素a和葉綠素b等，而反應中心複合體包含具有光化學活性的特殊葉綠素a對能將光能轉化成化學能。

(二)光能的傳遞

當低能量的色素吸收光能後由基態轉為激發態，能量可能藉由釋放電子產生熱或利用釋放螢光或磷光消散，而透過共振的方能將能量傳遞到附近的色素分子，最終的激發態葉綠色素分子釋放電子進而推動光反應發生。光能傳遞方式分為同色素分子及不同的色素分子。

1.同色素分子:利用共振朝向反應中心傳遞

2.不同的色素分子:

(1)葉綠素b傳遞葉綠素a效率100%

(2)類胡蘿蔔傳遞葉綠素a效率90%

(3)類胡蘿蔔傳遞葉綠素b傳遞葉綠素a效率在傳遞給特殊葉綠素a對

(三)光能的轉換

特殊葉綠素a對將電子傳給鎂葉綠色素，再傳給類囊體膜上的電子受體醌Q

，而電子受體醌Q產生還原反應形成帶負電的還原態，這種將光能轉為化學能的過程稱為光化學反應