什麼是光合作用 ?

光合作用是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素，在光的照射下，將二氧化碳,水或是硫化氫轉化為碳水化合物。光合作用可分為有氧光合作用（oxygenic photosynthesis）和無氧光合作用（anoxygenic photosynthesis）。有氧光合作用會釋放氧氣。植物之所以被稱為食物鏈的生產者，是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。通過食用，食物鏈的消費者可以吸收到植物所貯存的能量，效率為30%左右。對於生物界的幾乎所有生物來説，這個過程是他們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循環，光合作用是其中最重要的一環。



發現
古希臘哲學家亞里士多德認為，植物生長所需的物質全來源於土中。
荷蘭人揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特做了盆栽柳樹稱重實驗，得出植物的重量主要不是來自土壤而是來自水的推論。他沒有認識到空氣中的物質參與了有機物的形成。
1771年，英國的普裡斯特利發現植物可以恢復因蠟燭燃燒而變「壞」了的空氣。
1773年，荷蘭的英恩豪斯(英格豪斯)證明只有植物的綠色部分在光下才能起使空氣變「好」的作用。
1804年，瑞士的索緒爾通過定量研究進一步證實二氧化碳和水是植物生長的原料。
1845年，德國的邁爾(梅耶)發現植物把太陽能轉化成了化學能。
1864年，德國的薩克斯發現光合作用產生澱粉。
1880年，美國的恩格爾曼發現葉綠體是進行光合作用的場所。
1897年，首次在教科書中稱它為光合作用。

原理
植物與動物不同，它們沒有消化系統，因此它們必須依靠其他的方式來進行對營養的攝取。就是所謂的自養生物。對於綠色植物來説，在陽光充足的白天，它們將利用陽光的能量來進行光合作用，以獲得生長發育必需的養分。

這個過程的關鍵參與者是內部的葉綠體。葉綠體在陽光的作用下，把經由氣孔進入葉子內部的二氧化碳和由根部吸收的水轉變成爲葡萄糖，同時釋放氧氣：

12H2O + 6CO2 + 陽光 → (與葉綠素產生化學作用); C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2 + 6H2O
注意：上式中等號兩邊的水不能抵消，雖然在化學上式子顯得很特別。原因是左邊的水，是植物吸收所得，而且用於製造氧氣和提供電子和氫離子。而右邊的水分子的氧原子則是來自二氧化碳。為了更清楚地表達這一原料產物起始過程，人們更習慣在等號左右兩邊都下寫上水分子，或者在右邊的水分子右上角打上星號。

植物的光合作用可分為光反應和暗反應兩個步驟，


光反應
場所：類囊體
影響因素：光強度，水分供給

植物光合作用的兩個吸收峰
葉綠素a,b的吸收峰過程：葉綠體膜上的兩套光合作用系統：光合作用系統一和光合作用系統二，（光合作用系統一比光合作用系統二要原始，但電子傳遞先在光合系統二開始，一二的命名則是按其發現順序）在光照的情況下，分別吸收700nm和680nm波長的光子，作為能量，將從水分子光解過程中得到電子不斷傳遞，其中還有細胞色素b6/f的參與，最後傳遞給輔酶NADP，通過鐵氧還蛋白-NADP還原酶將NADP還原為NADPH。而水光解所得的氫離子則因為順濃度差通過類囊體膜上的蛋白質複合體從類囊體內向外移動到基質，勢能降低，其間的勢能用於合成ATP，以供暗反應所用。而此時勢能已降低的氫離子則被氫載體NADP帶走。一分子NADP可攜帶兩個氫離子。這個NADPH+H離子則在暗反應裡面充當還原劑的作用。
意義：
光解水，產生氧氣。
將光能轉變成化學能，產生ATP，為暗反應提供能量。
利用水光解的產物氫離子，合成NADPH及H離子，為暗反應提供還原劑。
詳細過程如下: [1] [2]

光系統由多種色素組成，如葉綠素a(Chlorophyll a)、葉綠素b(Chlorophyll b)、類胡蘿蔔素(Catotenoids)等組成。既拓寬了光合作用的作用光譜，其他的色素也能吸收過度的強光而產生所謂的光保護作用(Photoprotection)。在此系統裡，當光子打到系統裡的色素分子時，會如圖片所示一般，電子會在分子之間移轉，直到反應中心為止。反應中心有兩種，光系統一吸收光譜於700nm達到高峰，系統二則是680nm為高峰。反應中心是由葉綠素a及特定蛋白質所組成(這邊的葉綠素a是因為位置而非結構特殊)，蛋白質的種類決定了反應中心吸收之波長。反應中心吸收了特定波長的光線後，葉綠素a激發出了一個電子，而旁邊的酵素使水裂解成氫離子和氧原子，多餘的電子去補葉綠素a分子上的缺。然後葉綠素a透過如圖所示的過程，生產ATP與NADPH分子，過程稱之為電子傳遞鏈(Electron Transport Chain)。

2007-09-30 13:04:04 補充：
死,被人搶先一步答左添

中幾程度ga個answer, it seems like very difficult to analyse!! -0-

講得太深= =

光合作用是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素，在光的照射下，將二氧化碳,水或是硫化氫轉化為碳水化合物。光合作用可分為有氧光合作用（oxygenic photosynthesis）和無氧光合作用（anoxygenic photosynthesis）。有氧光合作用會釋放氧氣。植物之所以被稱為食物鏈的生產者，是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。通過食用，食物鏈的消費者可以吸收到植物所貯存的能量，效率為30%左右。對於生物界的幾乎所有生物來説，這個過程是他們賴以生存的關鍵。而地球上的碳氧循環，光合作用是其中最重要的一環。



發現
古希臘哲學家亞里士多德認為，植物生長所需的物質全來源於土中。
荷蘭人揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特做了盆栽柳樹稱重實驗，得出植物的重量主要不是來自土壤而是來自水的推論。他沒有認識到空氣中的物質參與了有機物的形成。
1771年，英國的普裡斯特利發現植物可以恢復因蠟燭燃燒而變「壞」了的空氣。
1773年，荷蘭的英恩豪斯(英格豪斯)證明只有植物的綠色部分在光下才能起使空氣變「好」的作用。
1804年，瑞士的索緒爾通過定量研究進一步證實二氧化碳和水是植物生長的原料。
1845年，德國的邁爾(梅耶)發現植物把太陽能轉化成了化學能。
1864年，德國的薩克斯發現光合作用產生澱粉。
1880年，美國的恩格爾曼發現葉綠體是進行光合作用的場所。
1897年，首次在教科書中稱它為光合作用。

原理
植物與動物不同，它們沒有消化系統，因此它們必須依靠其他的方式來進行對營養的攝取。就是所謂的自養生物。對於綠色植物來説，在陽光充足的白天，它們將利用陽光的能量來進行光合作用，以獲得生長發育必需的養分。

這個過程的關鍵參與者是內部的葉綠體。葉綠體在陽光的作用下，把經由氣孔進入葉子內部的二氧化碳和由根部吸收的水轉變成爲葡萄糖，同時釋放氧氣：

12H2O + 6CO2 + 陽光 → (與葉綠素產生化學作用); C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2 + 6H2O
注意：上式中等號兩邊的水不能抵消，雖然在化學上式子顯得很特別。原因是左邊的水，是植物吸收所得，而且用於製造氧氣和提供電子和氫離子。而右邊的水分子的氧原子則是來自二氧化碳。為了更清楚地表達這一原料產物起始過程，人們更習慣在等號左右兩邊都下寫上水分子，或者在右邊的水分子右上角打上星號。

植物的光合作用可分為光反應和暗反應兩個步驟，


光反應
場所：類囊體
影響因素：光強度，水分供給

植物光合作用的兩個吸收峰
葉綠素a,b的吸收峰過程：葉綠體膜上的兩套光合作用系統：光合作用系統一和光合作用系統二，（光合作用系統一比光合作用系統二要原始，但電子傳遞先在光合系統二開始，一二的命名則是按其發現順序）在光照的情況下，分別吸收700nm和680nm波長的光子，作為能量，將從水分子光解過程中得到電子不斷傳遞，其中還有細胞色素b6/f的參與，最後傳遞給輔酶NADP，通過鐵氧還蛋白-NADP還原酶將NADP還原為NADPH。而水光解所得的氫離子則因為順濃度差通過類囊體膜上的蛋白質複合體從類囊體內向外移動到基質，勢能降低，其間的勢能用於合成ATP，以供暗反應所用。而此時勢能已降低的氫離子則被氫載體NADP帶走。一分子NADP可攜帶兩個氫離子。這個NADPH+H離子則在暗反應裡面充當還原劑的作用。
意義：
光解水，產生氧氣。
將光能轉變成化學能，產生ATP，為暗反應提供能量。
利用水光解的產物氫離子，合成NADPH及H離子，為暗反應提供還原劑。
詳細過程如下: [1] [2]

光系統由多種色素組成，如葉綠素a(Chlorophyll a)、葉綠素b(Chlorophyll b)、類胡蘿蔔素(Catotenoids)等組成。既拓寬了光合作用的作用光譜，其他的色素也能吸收過度的強光而產生所謂的光保護作用 (Photoprotection)。在此系統裡，當光子打到系統裡的色素分子時，會如圖片所示一般，電子會在分子之間移轉，直到反應中心為止。反應中心有兩種，光系統一吸收光譜於700nm達到高峰，系統二則是680nm為高峰。反應中心是由葉綠素a及特定蛋白質所組成(這邊的葉綠素a是因為位置而非結構特殊)，蛋白質的種類決定了反應中心吸收之波長。反應中心吸收了特定波長的光線後，葉綠素a激發出了一個電子，而旁邊的酵素使水裂解成氫離子和氧原子，多餘的電子去補葉綠素a分子上的缺。然後葉綠素a透過如圖所示的過程，生產ATP與NADPH分子，過程稱之為電子傳遞鏈(Electron Transport Chain)。
參考資料:

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%90%88%E4%BD%9C%E7%94%A8
and
my IS teacher

2007-09-30 13:55:30 補充：
sorry I don't know someone a. the q.

光合作用研究史：

Anton van Leeuwenhoek（1632－1723）把經過照光的綠葉細胞，用他的簡易顯微鏡觀察其中所形成的澱粉顆粒，發現它有同心圓構造並加以描繪。

Stephene Hales（1677－1761）推測植物自空氣中吸取某些養料：「光既能探入發育中的葉表而無礙，豈不也可能貢獻其榮耀於植物全體？」（素描2）

Thomas Percival（1740－1804）曾發現，只要用適當的比例將二氧化碳加給葉片，即可以促進植物生長。Joseph Priestley（1733－1804）發現二氣化碳，由枝條切口逸出的氣泡，以及沈浸水中的葉片經光照後所放出的氣泡皆是「淨化」了空氣。後來拉瓦鍚（Lavoisier，1743－1794）將之命名為氧。Priestley已可以下結論說二氧化碳是植物的食物，但另外的試驗結果使他不敢確定。首先，他注意到在純二氧化碳中植物無法生存，其次他發現裝有看似純水的燒杯，在光照下亦可以釋放氧氣。Prisetley發現燒杯用水養綠藻水，只要陽光即可生長，並且將溶於水中的二氧化碳完全消耗，他也發現植物接受光照釋放氧主要是在綠色部位。（素描3）

Jan Ingenhousz（1730－1799）進一步研究二氧化碳吸收與氧氣釋放，光照如何影響這些步驟，以及綠色部位之必要等，證實Priestley的論點。他顯示植物點暗中，不論綠色或非綠色部位皆釋出二氧化碳。他不知道氧與二氧化碳的交換是互相依序的，卻能推想氧氣由水變成。Ingenhousz觀察到浸於水中的葉片，氧氣大抵皆由下表皮逸出，不過他沒有就氣孔的分布加以解釋。（素描3）

Jean Senebier（1742-1809）研究不同光強的效果，將光強與照光時間的乘積，與綠色植物材料照光後氧釋放量二者間成比例的關係用方程式來表示；他指出光照下氧釋放量決定於植物所能利用的二氧化碳量。他也進行解剖，指出綠色的葉肉細胞是釋放氧的所在，無色的表皮細胞並沒有參與二氧化碳的同化。Nicolas Theodore de Saussure（1767－1845）確切地顯示葉片經照光後攝取二氧化碳，乃是植物固定碳的表象。他估計所增加的乾重，大約是葉片攝取碳量的兩倍，因此斷言水多少參與碳同化的步驟。（素描4）

Joachim Henri Dutrochet（1776－1869）發現氣孔、氣孔內的空腔與葉片的氣室是相通的，因此二氧化碳得以由氣孔進入葉片之內。他指出只有含葉綠體的細胞才會吸收二氧化碳，放出氧氣。（素描8）

P.J. Pelletier（1788－1842）與J.B. Caventou合作，在1818年將葉中綠色物質命名為葉綠素。到了1864年，我們已經知道葉綠素由兩個黃色及兩個綠色色素所組成。Andreas Franz Wihelm Schimper*（1856－1901）於1885年創用葉綠體（chloroplast）。他利用顯微鏡研究發現葉綠體由葉綠餅（grana）及基質（stroma）組成。Von Sachs發現，光合作用所形成的澱粉，在黑暗時就以蔗糖的形態自葉片向外傳送殆盡。他也利用雙層玻璃容器，注入種顏色的液體，來測驗各色光線的效果。（素描12）

C. Weber在1879年測得光合作用速率與葉片單位面積成比例。Harberlandt證明光合作用速率與葉綠體的數目成比例。Wilhelm Theodor Engelmann（1843－1909）將綠藻放入好氣細菌（Proteus vulgaris）懸浮液之中，發現照光下，光合作用釋放出氧氣時，這些細菌開始運動，在黑暗下則靜止。Engelmann就以稜鏡產生光譜，用來照射懸浮液。以這種巧妙的方法，他間接地顯示紅光下光合作用最旺盛，而藍光下次之。（素描12）

Fredrich Frost Blackman（1866－1947）於1895發現光合作用中光與二氧化碳兩個因素會飽和；此外，Blackman在探討溫度與二氧化碳供應如何影響光合作用速率時，也測定了Q10值。由於所測Q10值較光化學反應的1.0大，Blackman就推測光合作用應該包含兩種層面，一個是光反應，Q10值為1.0；另一個是化學層面，Q10大於1（被稱為Blackman反應）。（素描12）

Calvin與同事在1948鑑定出光合作用的第一個三碳的合成物。因而發現光合作用的C-3型暗反應路線。

Slack and Hatch在1969年提出C-4型光合作用。