開放生物學 · 第 2 版
第 142 頁開放教育資源 · CC-BY 4.0
生物學 — 細胞與能量·第 6 章
光合作用
光合作用是綠色植物、藻類和某些細菌將光能(通常來自太陽)轉化為葡萄糖中儲存的化學能的生化過程。這一過程主要發生在植物細胞的葉綠體中,整體反應可概括為:
兩個階段
光合作用分為兩個相互銜接的階段。光反應發生在上,吸收光子、分解水、生成 ATP,並把 NADP⁺ 還原為 。暗反應()發生在基質中,利用 ATP 與 把二氧化碳固定成三碳糖,最終拼裝成葡萄糖。
葉綠素
存在於植物葉綠體中、吸收紅光和藍光的色素。主要分為葉綠素 a(主色素)和葉綠素 b(輔助色素)兩類,共同驅動了地球上大部分的光合作用。
藍藻在最早的植物出現之前已經進行光合作用超過十億年——正是它們讓地球大氣中有了氧氣。
途徑差異
大多數植物走 C3 途徑,但在幹熱環境下,許多物種演化出 或 途徑,以減少水分散失和光呼吸損失。玉米、甘蔗、鳳梨等作物的高產正得益於這些適應。

C4 · 玉米
在維管束鞘細胞中富集 CO₂
愛荷華玉米田 · CC BY-SA

C4 · 甘蔗
在炎熱、陽光充足的氣候下高效
甘蔗 · CC BY-SA

CAM · 鳳梨
夜間開放氣孔以保水
亞速爾鳳梨種植園 · CC BY-SA