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