光量子照射在光合色素上
中心色素包括光能转换色素分子、电子受体和电子供体。
当中心色素的光能转换色素分子被光子激活后,其会释放电子给电子受体,而自身带正电荷(处于氧化态),而电子受体带负电荷成还原态。
随后,光能转换色素分子会从周围的电子供体摄取电子,成为还原态。
如此,当氧化-还原反应不断地进行,电子就在一个个受体、供体间进行了传递,直到传递给最终的电子供体。
我们常见的能够释放氧气的光合作用系统中,都具有长波光系统(PSⅠ)和短波光系统(PSⅡ)两个光系统。
光系统Ⅰ(PSⅠ)能被波长700 nm的光激发,又称P700;光系统Ⅱ(PSⅡ)吸收高峰为波长680 nm处,又称P680。
PSⅠ和PSⅡ承担着电子传递和氢离子(质子)传递任务。
当电子到达PSⅡ系统时,PSⅡ上的放氧复合体(oxgen-evolving complex)会将一分子水分解为两分子氢离子和一分子氧气。
当电子达到质体醌(PQ)通过循环机制,又在类囊体内释放一个氢离子。
如此,就在类囊体的两侧建立氢离子浓度差(内高-外低)。
细胞色素b6f复合体将质子醌中的电子又传给质体蓝素(PC),而后者又将电子传递给PSⅠ。
而PSⅠ又经过一系列流程,最终将电子交给铁氧还蛋白(Fd),而电子最终在还原酶的处找到自己的归宿。
但是,电子在传递链上走了一趟以后,原本类囊体内外的氢离子浓度是一致的,而现在变成囊内氢离子浓度高于囊外。
而在囊膜上,有一种叫做ATP合成酶的特殊结构蛋白。
它上面有氢离子通道,当氢离子因为浓度差,而流向类囊体膜外时,它可合成ATP。