原初反应-80

植物是如何把太阳能转化为活跃的化学能的

关于'原初反应"的名词解释如下：

原初反应是指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程，包含色素分子对光能的吸收、传递和转换。

光合作用的过程包括一系列的物质转化和能量转变。根据目前的认识，能量的积蓄首先是把光能转变为电能，其次是把电能转变为活跃的化学能，最后则是把活跃的化学能转变为稳定的化学能。

光合作用可以分为两个步骤，一个是必须在光下才能进行的、由光所引起的光反应，它又可以分为原初反应，以及电子传递和光合磷酸化两个阶段；另一个则是不需要光的一般化学反应（也可以在光下进行），它是把二氧化碳固定和还原成为有机物的反应，即暗反应。

光反应的第一阶段：原初反应。

原初反应是光合作用中最初的和关键的步骤，在光合作用中占有重要的和特殊的地位。

光化学反应：

其中聚光色素比较多，聚光色素主要功能是收集光能，并将能量传递到反应中心色素分子。反应中心是将光能转化为化学能的膜蛋白复合体，其中包含参与能量转换的特殊叶绿素a对，脱镁叶绿素（镁被氢取代的叶绿素）和醌等电子受体分子。

特殊叶绿素a对接受能量，转变为激发态，交出一个电子给脱镁叶绿素，在传递给位于类囊体外侧膜的非色素分子电子受体（如醌，辅酶Q）因电子传递产生一个不可逆的电荷分离。最后将电子传入电子呼吸链。

初中生物中植物的光合作用反应式（要汉语的）

一、原初反应

光合作用机理是复杂的，迄今仍然未完全查清楚。已有研究表明，光合作用的总反应，包括一系列复杂的光化学反应和酶促反应过程。

光合作用分为两个反应：光反应（light reaction）和暗反应(dark reaction)。光反应是必须在光下才能进行的、由光推动的光化学反应,在类囊体膜(光合膜)上进行；暗反应是在暗处(也可以在光下)进行的、由一系列酶催化的化学反应,在叶绿体基质中进行。近年来的研究表明，光反应的过程并不都需要光，而暗反应过程中的一些关键酶活性也受光的调节。 图示 。

光合作用是能量转化和形成有机物的过程。在这个过程中首先是吸收光能并把光能转变为电能，进一步形成活跃的化学能，最后转变为稳定的化学能，贮藏于碳水化合物中。

整个光合作用可大致分为三个步骤:①原初反应；②电子传递(含水的光解、放氧)和光合磷酸化；③碳同化过程。第一、二两个步骤基本属于光反应，第三个步骤属于暗反应。从能量转变的角度来看，光合作用可以做如下划分：

光能———→电能—————→ 活跃化学能————→稳定化学能 。

原初反应是指光合色素分子对光能的吸收、传递与转换过程。它是光合作用的第一步，速度非常快，可在皮秒(ps，10-12秒)与纳秒(ns，10－9秒)内完成，且与温度无关，可在-196℃(液氮温度)或-271℃(液氦温度)下进行。

根据功能来区分，类囊体膜上的光合色素可为二类:。

（1）反应中心色素（reaction centre pigments），少数特殊状态的叶绿素a分子属于此类，它具有光化学活性，既能捕获光能，又能将光能转换为电能(称为“陷阱”)。 图示 。

（2）捕光色素（light－harvesting pigments），又称天线色素(antenna pigments)，它没有光化学活性，能吸收光能，并把吸收的光能传递到反应中心色素，绝大多数色素，包括绝大部分叶绿素a和全部的叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素等都属于此类。

捕光色素位于光合膜上的色素蛋白复合体上(图示)，反应中心色素存在于反应中心（reaction center）。但二者是协同作用的，若干个捕光色素分子所吸收的光能聚集于1个反应中心色素分子而起光化学反应。一般来说，约250～300个色素分子所聚集的光能传给一个反应中心色素。每吸收与传递1个光量子到反应中心完成光化学反应所需起协同作用的色素分子数，称为光合单位（photosynthetic unit）。实际上，光合单位包括了聚光色素系统和光合反应中心两部分。因此也可以把光合单位定义为：结合于类囊体膜上能完成光化学反应的最小结构的功能单位。

当波长范围为400～700nm的可见光照射到绿色植物时，天线色素分子吸收光量子而被激发，以“激子传递”（exciton transfer）和“共振传递”(resonance transfer)两种方式进行能量传递。所谓激子是指由高能电子激发的量子，可以转移能量，但不能转移电荷。而共振传递则是依赖高能电子振动在分子间传递能量。两种激发能传递方式的传递速率都很快，例如，振动一个寿命为5ⅹ10-9s的红光量子在叶绿体中可传递经过几百个叶绿素a分子。能量可在相同色素分子之间传递，也可在不同色素分子之间传递，但总是沿着波长较长即能量水平较低的方向传递。传递的效率很高，几乎接近100％。于是，大量的光能通过天线色素吸收、传递到反应中心色素分子，引起光化学反应。 能量传递过程的图示 。

光化学反应是在光合反应中心进行的。而反应中心是进行原初反应的最基本的色素蛋白复合体，它至少包括一个反应中心色素分子即原初电子供体（primary electron donor,P）、一个原初电子受体(primary electron acceptor,A)和一个次级电子供体（secondary electron donor,D），以及维持这些电子传递体的微环境所必需的蛋白质，才能导致电荷分离，将光能转换为电能。反应中心的原初电子受体，是指直接接受反应中心色素分子传来电子的物质（A）。反应中心次级电子供体，是指将电子直接供给反应中心色素分子的物质。在光下，光合作用原初反应是连续不断地进行的，因此，必须不断有最终电子供体和最终电子受体的参与，构成电子的“源”和“库”。高等植物的最终电子供体是水，最终电子受体是NADP+。

光化学反应实质上是由光引起的反应中心色素分子与原初电子受体和次级供体之间的氧化还原反应。天线色素分子将光能吸收和传递到反应中心后，使反应中心色素分子（P）激发而成为激发态（P*），释放电子给原初电子受体(A)，同时留下了“空穴”，成为陷井（trap）。反应中心色素分子被氧化而带正电荷(P+)........（太多了）

参考资料

http://4a.njau.edu.cn/plantphysiology/content/chapter4/unit3/page1-1.htm。

请问植物进行光合作用的三个步骤是什么

光合作用的实质是把CO2和H2O转变为有机物和把光能转变成ATP中活跃的化学能再转变成有机物中的稳定的化学能。总方程式6CO₂+6H₂O（ 光照、 叶绿体）→C₆H₁₂O₆[(CH₂O)ₙ]+6O2。

光合作用主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。

扩展资料：

光合作用的过程是一个比较复杂的问题，从表面上看，光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程，但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。根据现代的资料，整个光合作用大致可分为下列3大步骤：

1、原初反应，包括光能的吸收、传递和转换；

2、电子传递和光合磷酸化，形成活跃化学能（ATP和NADPH）；

3、碳同化，把活跃的化学能转变为稳定的化学能（固定CO2，形成糖类）。

生物.光合作用的物质转变与能量传递

光合作用的三个阶段图解，具体如下：

工具／原料：植物、光合作用。

1、光合作用只有两个阶段，可以分为光反应和碳反应（旧称暗反应）两个阶段。

2、光反应：条件：光照、光合色素、光反应酶。

场所：叶绿体的类囊体薄膜（色素）。

光合作用的反应：（原料）光（产物）水＋二氧化碳——有机物＋氧气。

3、碳反应：实质是一系列的酶促反应。

条件：碳反应酶。

场所：叶绿体基质。

影响因素：温度、CO2浓度、酸碱度等。

以上内容参考：百度百科-光合作用。

植物为什么能吸收二氧化碳

第一步：光能的吸收、传递和转换成电能（通过原初反应完成）

原初反应是光合作用中最初的步骤，在光合作用中占有重要的和特殊的地位。但是，由于这个反应进行的时间极短、是在1×10—9（秒）内完成的，所以给这方面的研究工作带来了很大困难。

目前认为，当光线照射到绿色植物的叶片上面以后，叶绿素中数目众多的“天线色素”分子（包括大部分叶绿素。和全部叶绿素b、相萝卜素和叶黄素），就像收音机中收集无线电波的天线一样，能够接受光能。这些色素所接受的光能可以极具迅速而又高效率地传送到“作用中心”。“作用中心”是一种色素，即蛋白质复合体，它含有作用中心色素分子（少数待殊状态的叶绿素a分子）、电了受体（最先接受电子的载体）以及电子供体。现在，我们来着重讨论这个负有固定和转变光能的“特殊使命”的作用中心色素分子。它在接受光能以后，首先被激发，变成激发态（当基态的电下获得一定的能母之后、可以跃迁到一个更高能级的轨道上去、这时候的电子处于激发态）。激发态的作用中心色素分子具有很高的能量，是极不稳定的，犹如坐在跷跷板上居于高处一端的小孩一样。激发态的作用中心色素分子迅速射出一个高能电子，这个高能电子将被电子受体接受，从而引起电子受体的电荷分离，使光能转变为电能。这个时候，作用中心邑素分子由于射出了电子而造成的电子亏缺，将由电子供体提供的电子来补充，使作用中心色素分子恢复到原来的状态。

第二步：电能转变成活跃进的化学能（通过电子传递和光合磷酸化）

转变了的电能是怎样转化成化学能并用于光合作用以后的反应中去的呢?这就得依靠电子传递和光合磷酸化。这一阶段既是把能量转变与有机物合成这两大过程联系起来的桥梁。

据研究，光合作用中的光反应阶段包括两个光化学反应。引起这两个光化学反应的色素系统、分别叫做光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）。光系统I和光系统Ⅱ中各含有约二百个叶绿素分子，其中大概只有两个叶绿素a分子是作用中心色素分子。在光系统Ⅰ中，作用中心色素分子吸收高峰的波长为700nm、因此称之为P700；在光系统Ⅱ中，作用中心色素分子吸收高峰的波长为680nm，因此称之为P680。叶绿体中这两个光系统发生光化学反应时，则是通过一系列的电子传递体将它们串联在一起的。如果将各个电子传递体按照它们的传递顺序排列起来，则可以成为下图中电子传递体排列的形状，像英文字母Z，所以图中电子传递体的传递顺序又叫做Z链。

当光系统Ⅱ的色素吸收光能以后，将能量传递到色素分子P680，使P680获得光能而引起激发。激发态的P680立即释放出一个高能的电子，并将高能电子传递到Q（特殊状态的质体醌）；传递到可的高能电子就好像接力赛跑中的接力棒一样，依次传递给PQ（质体醌）、Cytf（细胞色素f）、PC（质体蓝素），而P680在失去电子以后就成了带正电荷的离子。因此，它就有可能从其他分子中夺取电子。它从哪里夺取电子呢?目前认为可能是从Z（一种含锰的蛋白质）中夺取电子，而最初这个电子是从水中得来的。这样就促使了水的光解；水被氧化成分子态氧，并且放出了氢离子（H+） 和 电子（e—）。这个电子被P680夺回以后，680就又恢复到原来的状态。

光系统Ⅰ的色素系统吸收光能以后，能量的传递则集中到色素分子P700。同样，P700吸收光能以后变成激发态，并且也射出一个高能电子，不过P700是把高能电子传递给X（可能是结合态的铁氧还蛋白），而所亏缺的电子会立即从PC中得到。我们可以把上述过程比拟成引水上山，先用水泵把低处的水（即上述过程中的电子）打到山顶上，这些被打上来的水自然很容易从山顶向下流，而原来的低处则可以从比它水位稍高的地方得到水的补充。这样，电子的循环就完成了。所传递的电子、通过Fd（铁氧还蛋白）等，最后到达终点站，即最终的电子受体辅酶Ⅱ（NADP）。

辅酶Ⅱ是一种带正电荷的有机物，它的全名叫做烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。因为烟酰胺的英文单词的字头是N，腺嘌呤的字头是A、二核苷酸的字头是D，磷酸的字头是P，所以辅酶Ⅱ又简称为NADP。这种辅酶Ⅱ具有一个十分重要的特性，就是它的烟酰胺部分很容易与氢结合而被还原，成为还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。这种还原型辅酶Ⅱ具有很强的还原力。在需要氢的反应中，烟酞胺部分又很容易与氢分离，用它分离出来的氢去还原别的物质。我们知道，一个被还原的物质再氧化时会放出能量，因此当辅酶Ⅱ接受氢而变成还原型辅酶Ⅱ时，就意味着电能在这里是以化学能的形式积蓄起来的。因此，还原型辅酶Ⅱ可以看成是携带一定能量的物质。

从上述的讨论中可以看出，整个反应的最初电子供体是处在光系统Ⅱ上一端的水、电子的最终受体是处在光系统I一端的辅酶Ⅱ上。这样由两个光系统推动的电子传递途径就叫做光合电子传递链。链上的各个成分按照一定的位置分布在叶绿体的类囊体的膜上，它们有的靠近膜的外侧、有的靠近膜的内侧。这样在光合膜上就发生了电子的传递和能量的释放。这部分能量在类囊体上的一种有特殊结构的酶，即ATP酶的催化下，又能惊人地推动另一个反应。这就是使磷酸（Pi）与二磷酸腺苷（ADP）结合而形成三磷酸腺苷（ATP），从而把能量储存在ATP的高能磷酸键中。所谓光合磷酸化，就是指叶绿体吸收光能以后，将ADP转变为ATP的过程。在这个过程中，磷酸化作用与电子传递是相偶联的，ATP是生物体内一种奇妙的物质，它是生物体储能和换能的”能量货币”，生物体内如果没有ATP，则将一事无成。

光合作用通过原初反应，以及电子传递和光合磷酸化两个步骤，已经形成了还原力强大的物质NADPH和含能量很高的物质ATP。因为这两种物质里面都含有捕捉到的光能，所以光合作用就能顺利地进入下一个阶段，即不需要光的暗反应阶段。

第三步：活跃的化学能转变为稳定的化学能（通过碳的同化完成）

碳的同化最基本、最普遍的一条途径是三碳途径。这条途径是由美国的卡尔文（M、Calvin）等人在20世纪40年代到50年代中期用了10年时间发现的，所以也叫卡尔文循环。

三碳途径的全过程，可以分为三个阶段：

（1）羧化阶段 接受CO2分子的受体是二磷酸核酮糖（RuBP）、催化这步反应的酶是处在类囊体膜的外表面上的二磷酸核酮糖羧化酶。在这种酶的作用下，二磷酸核酮糖与CO2发生羧化反应，形成两分子的磷酸甘油酸，CO2就以羧基的形式被固定下来。

（2）还原阶段 这个阶段进一步依靠光反应所产生的还原型辅酶Ⅱ和ATP，把含能量很低的磷酸甘油酸还原成一种三碳糖，即时磷酸甘油醛。这样，还原型辅酶Ⅱ和ATP的能量也就转移到这个三碳糖中去了。这时候光能就转变成了稳定的化学能。在这以后，这个三碳糖又经过一系列的反应，形成蔗糖和淀粉。因为这种光合途径的最初产物是三碳的磷酸甘油酸，所以这个途径叫做三碳途径。

（3）再生阶段 在叶绿体中RuBP的含量极少，那么是不是会由于它的耗尽会影响到光合作用的进行呢?不会的。这是因为叶绿体中还有一套酶系统能够使RuBP再生，从而使CO2的固定和还原有可能继续进行下去。由磷酸甘油醛生成RuBP的再生过程包括上、C3、C4 、C6、 C7化合物的化，最后可以形成5-磷酸核酮糖（Ru-5-P）。Ru-5-P与1分子ATP在Ru-5-P激酶的催化下形成了RuBP。这里所利用的ATP，也是由光反应阶段提供的。综合上述的羧化、还原和再生的三个阶段、可以从上图表示出来。这个循环周而复始，每运转6次由6分子的了RuBP固定6分子的CO2得到了12分子的磷酸甘油酸，进一步被还原为12分子的葡萄糖，其中2分子的C3糖转化为1分子的六碳糖，其余的C3糖经过周转最后又成为6分子的RuBP，再作为CO2的受体。这样，可以说6分子的CO2合成为1分子的六碳糖。

综上所述，我们可以看到，在类囊体的膜上发生的是叶绿素吸收光能，以及由此而引起的电子传递和光合磷酸化。在类囊体膜的内侧发生水的光解，释放氧，并将氧排到植物体外在类囊体膜的外侧，则发生氧化型NADP、的还原和ATP的形成。在间质中发生CO2的固定和还原。由此可见，小小的叶绿体的各个组成部分既有明确的分工，又有高度的协调。它们互相协作，共同完成着光合作用。

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