生物什么是光反应和暗反应?
光反应(light reaction)
光反应又称为光系统电子传递反应(photosythenic electron-transfer reaction)。在反应过程中,来自于太阳的光能使绿色生物的叶绿素产生高能电子从而将光能转变成电能。 然后电子通过在叶绿体类囊体膜中的电子传递链 间的移动传递,并将H+质子从叶绿体基质传递到类囊体腔,建立电化学质子梯度,用于ATP的合成。光反应的最后一步是高能电子被NADP+接受,使其被还原成NADPH。 光反应的场所是类囊体。概括地说光反应是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能, 并将光能转化为化学能, 形成ATP和NADPH的过程。光反应包括光能...全部
光反应(light reaction)
光反应又称为光系统电子传递反应(photosythenic electron-transfer reaction)。在反应过程中,来自于太阳的光能使绿色生物的叶绿素产生高能电子从而将光能转变成电能。
然后电子通过在叶绿体类囊体膜中的电子传递链 间的移动传递,并将H+质子从叶绿体基质传递到类囊体腔,建立电化学质子梯度,用于ATP的合成。光反应的最后一步是高能电子被NADP+接受,使其被还原成NADPH。
光反应的场所是类囊体。概括地说光反应是通过叶绿素等光合色素分子吸收光能, 并将光能转化为化学能, 形成ATP和NADPH的过程。光反应包括光能吸收、电子传递、光合磷酸化等三个主要步骤。
光反应是光合作用过程中需要光的阶段。
光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应阶段中,叶绿素分子利用所吸收的光能。首先将水分解成氧和氢。其中的氧,以分子状态释放出去。其中的氢,是活泼的还原剂,能够参与暗反应中的化学反应。在光反应阶段中,叶绿素分子所吸收的光能还被转变为化学能,并将这些化学能储存在三磷酸腺苷中。
光合作用的发现 直到18世纪中期,人们一直以为植物体内的全部营养物质,都是从土壤中获得的,并不认为植物体能够从空气中得到什么。1771年,英国科学家普利斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠也不容易窒息而死。
因此,他指出植物可以更新空气。但是,他并不知道植物更新了空气中的哪种成分,也没有发现光在这个过程中所起的关键作用。后来,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。1864年,德国科学家萨克斯做了这样一个实验:把绿色叶片放在暗处几小时,目的是让叶片中的营养物质消耗掉。
然后把这个叶片一半曝光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。1880年,德国科学家恩吉尔曼用水绵进行了光合作用的实验:把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里,然后用极细的光束照射水绵。
通过显微镜观察发现,好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近;如果上述临时装片完全暴露在光下,好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。恩吉尔曼的实验证明:氧是由叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
碳反应(carbon reaction)
碳反应是CO2固定反应,简称碳固定反应(carbon-fixation reaction)。在这一反应中,叶绿体利用光反应产生的ATP和NADPH这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力将CO2固定,使之转变成葡萄糖, 由于这一过程不需要光所以称为暗反应。
碳固定反应开始于叶绿体基质, 结束于细胞质基质。
碳反应是光生物学反应,是由光量子为生物色素吸收的时间极短的光反应过程和为光所激发的色素在暗处引起的一系列暗反应过程所组成的。暗反应是激发分子的热力学的缓和过程,是电荷的分离、电子的传递、磷酸化或短命的中间体形成等多种基本过程。
F.F.Blackmann(1905)是最早指出光合成是由光反应和暗反应组成,因此后者也称为布氏反应(Black-man′s reaction)。现在国际通用名称为碳反应,而非暗反应。因为该反应在没有光的时候,会因为缺乏光反应产生的ATP而无法进行。收起