基本介紹
- 中文名：希爾反應
- 外文名：Hill reaction
- 發現者：英國科學家羅伯特·希爾
- 發現過程：葉綠體借光能使電子受體
概述,發現者,發現過程,表示方式,化學分析,偉大意義,相關考題,題目,答案,
概述
希爾反應（Hill reaction）是指離體葉綠體在光照條件下使水分解，釋放氧氣並還原電子受體的反應。
發現者
該反應由英國科學家羅伯特·希爾發現，故稱“希爾反應”。
發現過程
希爾反應是指葉綠體藉助光能使電子受體還原並放出氧的反應。當希爾（R．Hill，1939）用光照射加有草酸高鐵的葉綠素懸濁液時，發現Fe3+還原成Fe2+並放O2（1939）。
表示方式
希爾反應一般可用下式表示：
4 Fe3+ + 2 H2O —→ 4 Fe2+ + O2 + 4 H+（條件為光照） 或
2NADP+ + 2H2O —→ 2NADPH + 2H+ + O2（條件為光照）
許多物質如2,4-二氯酚靚酚、苯醌、NADP+、NAD+等都能作為希爾反應的電子受體，他們也被稱為希爾氧化劑。
目前，已知在類囊體腔一側有3條外周多肽，其中一條33000的多肽為錳穩定蛋白（manganese stablizing protein,MSP)，它們與Mn、Ca、Cl一起參與氧的釋放，稱為放氧複合體（oxygen-evolving complex，OEC).
另外，雖然O2仍可作為氧化劑，但在這種情況可見有O2－（超氧陰離子）和H2O2的形成，而H2O2是由不均化反應造成的。
化學分析
反應的標準吉布斯自由能變ΔrGom=- ZFEo= 2 ×96485 × 1. 3469J·mol-1= 259. 911 ×103J·mol- 1
希爾反應所需光子的波長：
根據希爾反應的平衡常數，通過計算推導可得到希爾反應能夠進行的最大波長λ= 686nm，即希爾反應進行所需的光子的波長為K< 686nm。
這一理論值與產生紅降現象的波長( λ> 685nm) 相吻合, 可以說, 紅降現象的產生是由希爾反應的熱力學所決定的。
偉大意義
證明了光合作用在葉綠體中進行；
植物放出的氧是水在光下被分解和氧化，這種水的光氧化反應與CO2的還原可分開進行，因而劃分出光反應和暗反應兩個階段；
發現了光反應中有光誘導的電子傳遞和水的光解及O2釋放；發現了水在光反應中起到的是供氫體和電子供體的雙重作用。
相關考題
題目
二十世紀，科學家希爾曾做如下實驗如圖所示，請你分析並回答下列問題。
（1）據你分析，圖b氣泡中的氣體是________，如何設計實驗來驗證氣
體中所含的氣體成分？_________________________。
（2）通過實驗可以看出，光合作用進行的場所是________________。
（3）通過圖b和圖c的比較，可以說明什麼問題？________________。
（4）希爾的這個實驗證明了光合作用的條件是__________________。
（3）通過圖b和圖c的比較，可以說明什麼問題？________________。
（4）希爾的這個實驗證明了光合作用的條件是__________________。
答案
（1）氧氣；用透明的玻璃罩把培養皿罩起來，把快要熄滅的火柴棒迅速深入玻璃罩內，火柴重新燃燒起來
（2）葉綠體
（3）光合作用只有在光下才能進行
（4）光和葉綠體
（3）光合作用只有在光下才能進行
（4）光和葉綠體
