基本介紹
- 中文名：光合原初反應
- 外文名：primary reaction of photosynthesis
- 前提：光合作用中色素分子被光激發
- 結果：引起的光物理和光化學反應過程
- 過程：有機色素對光能的吸收
- 套用：人工複製系統
簡介,色素分子對光能的吸收,反應中心色素分子的光化學反應,發展及套用,
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。
