光合作用是植物将光能转化为化学能的核心过程,关键步骤包括光吸收、电子传递和ATP合成。这一能量转换不仅支撑植物生长,更是地球生态系统的能量基础。
- 光吸收:叶绿素吸收太阳光,主要捕获红光和蓝光波段,激发电子进入高能状态。
- 电子传递链:激发电子通过类囊体膜上的蛋白质复合体传递,释放能量用于泵送质子(H⁺),形成跨膜质子梯度。
- ATP合成:质子梯度驱动ATP合酶工作,将ADP和磷酸结合生成能量货币ATP,同时产生辅酶NADPH。
- 碳固定:ATP和NADPH在卡尔文循环中推动CO₂合成葡萄糖,完成能量存储。
光合作用的能量转换效率直接影响生物圈生产力,优化这一过程或为农业与新能源研究提供突破方向。