光合原初反應

光合原初反應(primary reaction of photosynthesis)光合作用中色素分子被光激發引起的光物理和光化學反應過程,包括有機色素對光能的吸收、光能在色素分子之間傳遞和受光激發的葉綠素分子引起的電荷分離。在激發態葉綠素分子將一個電子傳遞給原初電子受體後,自身呈氧化態葉綠素,它又可從原初電子供體獲得電子而回復到原來的狀態,又進行下一輪的光合原初反應。

簡介

光合原初反應(primary reaction of photosynthesis)光合作用中色素分子被光激發引起的光物理和光化學反應過程,包括有機色素對光能的吸收、光能在色素分子之間傳遞和受光激發的葉綠素分子引起的電荷分離。在激發態葉綠素分子將一個電子傳遞給原初電子受體後,自身呈氧化態葉綠素,它又可從原初電子供體獲得電子而回復到原來的狀態,又進行下一輪的光合原初反應。

色素分子對光能的吸收

葉綠素分子的卟啉環是一個大π鍵,其中的π電子或未成對的n電子在接受光能後進行π→π*或n→π*的躍遷,即所謂激發。共軛雙鍵的數量越多,則π→π*π*電子躍遷較易進行。

反應中心色素分子的光化學反應

光系統一的反應中心色素分子吸收可見光的峰值是在700nm故稱P700。光系統二的反應中心色素分子吸收可見光的峰值是在680nm故稱P680。反應中心還具有一個原初電子受體和一個原初電子供體。當反應中心色素分子受光激發時,激發態分子具有很高的能量,並且極不穩急它隨即放射出一個高能電子,在高能電子被原初電子受體接受時就發生電荷分離而實現能量轉化。PSI的電荷分離是在P700和X之間進行的。PSII的電荷分離是發生在P680和去鎂葉綠素之間。P700或P680射出電子後自身成為氧化態葉綠素a,原初電子供體可以向它提供電子,使其恢復到原來的狀態。由此可見,光合作用的原初光化學反應實質上是一個氧化還原過程。

發展及套用

光合原初反應的產物壽命極短,數量微少。反應速度很快,且不受溫度影響。由於研究方法(包括核磁共振、微分光譜等)的改進,原初光反應的研究工作取得了相當進展。美國學者皮林(M.J.Pelting)於1979年第一個成功構築成與光合細菌的反應中心相似的人工複製系統,向人們顯示了人工模擬光合作用和開發利用太陽能的前景。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們