光子为什么可以被植物利用（光子为什么可以被植物利用呢）
时间：2023-12-07 浏览：13次
万物生长靠太阳光，月亮的光照对植物有用吗？
太阳通过内部的核聚变，在持续消耗大量氢的同时释放大量能量，然后通过热辐射的形式将热量传递到地球上。地球上的植物、藻类以及部分细菌通过光合作用，将空气中的二氧化碳和吸收的水转变为有机物把能量储存起来，为地球物质循环和生物的发展演化提供了不可或缺的能量来源。而月球夜晚发射出来的光，是通过反射太阳光线形成的，相较于太阳光来说温和许多，那么月光对于植物来说，能推动进行光合作用吗？
光合作用的原理
光合作用，从字面上理解，就是利用光能，将相关物质组合在一起形成新的物质的过程。那么，植物进行光合作用，其主要物质来源就是从空气中吸收的二氧化碳以及从周围环境中吸收的水，在阳光的推动下，转化为可以储存能量的有机物，然后释放出氧气。因此，植物的光合作用对于维持地球环境中的碳氧平衡、推动物质和能量循环演化具有重要作用。
而植物和一些藻类之所以能够进行光合作用，主要的贡献单位就是叶绿体，它既是进行光合作用的场所，也是能够进行能量转换的质体，形状一般为椭球体，大小为微米级别，主要结构包括被膜、类囊体和基质3个部分。
光合作用根据光能是否参与的进程，划分为两大步骤：
一是光反应阶段： 参与反应的因素包括光线、叶绿素和相关光合酶，在类囊体膜中进行，一方面是进行水的光的光解，反应式为2H2O→4[H]+O2，通过水的光解，释放出氧气，同时为下一步的暗反应提供游离态的[H]。另一方面是进行光合磷酸化，利用光能，将植物体内的二磷酸腺苷（ADP）合成三磷酸腺苷（ATP），为下一步暗反应提供能量。
二是暗反应阶段： 参与反应的因素包括光反应阶段生成的游离氢、ATP、从环境中吸取的二氧化碳以及必要的酶。一方面进行二氧化碳的固定，叶绿体中含有C5（五碳化合物），可以与吸收的二氧化碳形成固定的C3（三碳化合物）的作用。另一方面进行C3的还原，利用游离态的氢[H]和ATP，生成糖类CH2O和C5，反应式为2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5，从而实现了利用光线的能量，将二氧化碳和水，最终转化为糖类、合成了有机物的目的。
影响光合作用的因素
从以上光合作用的机理和过程可以看出，影响光合作用效率的主要因素，既包含植物的种类的问题，也包含周围环境的因素，同样更有光线本身的特点。这里简要分析一下：
从植物的种类上看， 不同类型的植物，其叶绿体的含量有差异，叶绿素形成机制不尽相同，而且植物体内固固有的优势碳化合物种类也不一样，比如在二氧化碳浓度较低或者中午前后，C4植物就比C3植物光合作用强。
从周围环境因素看， 这里主要看一下二氧化碳和温度。在大气二氧化碳浓度水平及较低二氧化碳浓度下，C4植物的光合作用较C3植物强，在这个二氧化碳浓度区间内如果二氧化碳浓度从较低出现上升达到饱和点之前，C3植物的光合作用效率提升得要比C4植物强。从温度上来看，由于光合过程中的暗反应要由相应的酶进行催化，而酶的活性受温度的影响较大，因此，当低于酶活性时的低温临界，酶促反应就会明显缓慢，气孔的开闭失调，光合作用受到抑制。而如果温度太高，超过一定的界限，就会使叶绿体中的膜脂和酶蛋白发生热变性，光合作用同样会发生迟化问题。
从光线特点来看， 主要包括光照强度、光线波长和光照时间，这3个方面的变化都将不同程度地影响着植物的光合作用效率。
月光下植物的光合作用
通过以上对影响植物光合作用效率的因素进行分析，在夜晚月光下和白天阳光下，除了光线的强弱、温度的高低有明显的差别之外，像光线波长、光照时间、二氧化碳浓度水平区别不是太大。
从光线本身的情况来看， 月光的光谱与日光的光谱非常接近，只是强度较低。而只要是植物体内的叶绿素遇到合适波长的光子，就会对之进行吸收和利用，而月光单位时间内照射到植物上面的光子数要比日光环境下少得多，因此光合作用比较缓慢，但是仍然在进行。通过科学家的计算，在满月情况下， 植物进行的光合作用处于光的补偿点之下，由光合作用吸收的二氧化碳量要比呼吸作用释放的二氧化碳低 。同时，植物体内的类囊体在弱光情况下，会主动调整到最利于接收光线的表层部位，因此在一定程度上会增加光合作用的进行程度。
从温度层面上来看， 只要是环境温度高于酶活性低温临界，则叶绿素的光合作用仍然处于激活状态，光合作用不会因为夜晚的温度明显低于昼间而受到过度影响。另外，白天日光强度高、光合作用强，夜晚温度低、呼吸作用较弱，一正一反的变化则会提高有机物的合成效率，同时降低有机物的消耗速率，对于植物的生长具有积极的推动作用。
总结一下
万物生长靠阳光，白天较强烈的阳光照射为植物进行光合作用注入了充足的能量，推动形成了植物生长所需的有机物质和能量，也为地球上氧气的平衡起到了至关重要的作用。而在月光下，其光线光谱与太阳光并没有明显区别，因此光合作用仍然在进行，只不过因为光线的强度很弱，其光合作用速率赶不上消耗有机物的速率，如果仅靠月光的照射，没有白天阳光照射的话，是不能够有效维持植物生长发育的需要的。
有用吧，有的植物就喜欢月光！
目前，科学家认为影响植物光合作用的主要有3个因素： 光的辐照度以及波长；二氧化碳浓度；温度。
想要知道月光能否让植物发生光合反应，还要看月光的辐照度以及波长。
月光与植物
植物的光合作用分为两个部分，第一个部分和光有关，叫做光反应；在第二部分和光无关，叫做暗反应。月光对植物的影响，就存在于光反应阶段。
在光反应阶段，光能会转化为化学能，以ATP和NADPH的形式储存。并不是所有波长的光都可以支持光合作用，科学家发现植物对光子的波长有明显的偏好。
科学家发现，大多数植物对蓝光以及红橙色光线吸收率较高，对绿色光吸收较低，而绿色光波长范围为：515nm-535nm。
用光波波长描述是，大多数植物主要吸收450nm左右的光，反射500nm-550nm的光。
由于大多数植物不能吸收绿光，所以绿色光子可以被植物反射，因此进入人眼的都是绿色光子，所以我们看到的植物叶子大多数是绿色。
由于月光不会发光，反射的都是太阳光，因此月光的波长范围和太阳光差不多，但由于月球表面的土壤以及岩石会吸收其他光子，反射大量的红色光子，因此月光的光波中红色光子较多，这也是为什么月球表面的土壤看起来是红色的原因。
植物能够吸收红色波长，因此月光的波长可以让植物进行光反应。但是，波长只是光波的其中一方面，光的辐射度也深深影响着植物的生长。
光的辐射度
不同的植物，对于光照强度的需求不同，对于耐阴植物而言，需要的光强度偏低一些。
其中光照强度在2000lux为阴性植物光补偿点，吸收的二氧化碳和释放的相等，在9700lux为阴性植物光饱和点；这里补充一下，lux是照明单位。
阳性植物在5400lux下为光补偿点，在22000lux为光饱和点。
光补偿点指的是，植物在这个强度的光照下，生产的能量和消耗的能量相同，如果低于光补偿点，那么植物消耗的能量大于光合作用生产的能量，因此只要知道太阳和月亮的光照强度，就可以知道为什么植物总是以太阳光为能量来源了。
太阳在不同环境下光照的强度不同，其中最亮时，太阳的光照强度为120000lux；
明亮的太阳光，光照强度为110000lux；
在中午清澈的蓝天中阴影内的强度为20000lux；
在黑暗的暴风雨下，光照强度小于200lux；
然而， 月光在满月时，也只能达到0.05-0.1 lux 的光照强度 ，即使在近日点时，部分地区也只能达到0.32lux光照强度。
也就是说，月光的光照强度非常低，远远没有达到光补偿点，但是这并不代表着植物不会进行光合作用，当遇到波长合适的光子时，叶绿素也会吸收光子。
但是，由于月光光照强度没有达到光补偿点，这意味着 植物如果以月光的光线为生的话，消耗的能量大于生产的能量， 无法满足植物生长所需的能量，因此植物仅依靠月光生长的话，会导致生长停滞，甚至死亡。
在现代农业中，很多农场主会对某些植物在夜间进行补光，以达到植物最佳生长状态。一般情况下，在种子发芽时期，人工会照射蓝光多一些；在植物的生长阶段会适当的补充20%左右绿光，过强的绿光会导致植物生长受到抑制；为了得到株高合适的植物，科学家们也会相应地补充一些红外线。
总结
影响植物光合作用的条件主要有三点： 光照强度以及光波长，二氧化碳浓度，温度 。在不考虑二氧化碳浓度和温度的情况下，月光对植物的影响非常有限，这是因为月光的光照强度非常弱，远远没有达到光补偿点的强度，因此植物在月光照射的情况下，生产的能量无法满足消耗需要，所以植物在这个阶段主要进行暗反应。
如果月光光照强度足够强，类似于太阳，那么月光也能像太阳一样为地球生物提供能量。
在地球上，动植物的主要能量来源就是太阳光，其中植物能够通过光合作用将太阳光转化为生物能，而动物可以通过直接或者间接的方式从植物中获取能量。
所以地球生物的根基就是植物的光合作用，一旦太阳无法继续提供太阳能，那么以植物为链条的生物链将会全部消失。
答：月光本质上是月球对太阳光的反射，其中也包含了整个可见光波段，可以让植物进行微弱的光合作用，但是月光的辐射能量密度太低，无法维持植物全部的生长所需。
地球上所有植物的光合作用原理都是相似的，植物通过光合作用把二氧化碳和水转化为有机物，然后释放氧气，主要包含了光反应和暗反应两个阶段。
光反应：植物在色素和酶的作用下，把光能转化为活跃的化学能。
暗反应：植物利用活跃的化学能同化CO2，生成有机物，比如糖类等等。
光合作用的总反应方程式为：CO2+H2O—（CH2O）+O2，（CH2O）为糖类。
不同植物光合作用的途径存在差异，主要分为碳三植物、碳四植物和CAM植物，其中碳四植物的固碳方式比碳三植物先进，而且效率也更高；CAM植物可以在夜间吸收二氧化碳，然后白天进行碳四循环，比如仙人掌和芦荟就属于CAM植物。
地球上的植物经过上亿年的演化，绝大部分植物选择吸收红光和蓝紫光，然后反射绿光，于是这些植物的叶片呈绿色，实验表明，红光有利于碳水化合物的合成，而蓝光有利于蛋白质的合成，蓝紫光和青光有利于植物的伸长和幼芽萌发，同时还能引起植物的向光性。
影响植物光合作用的因素有很多，比如光照强度、光谱波长分布、光照时间、环境温度、二氧化碳浓度等等，太阳光的波长峰值落在可见光区域内，月光是月球反射的太阳光，月球反照率大约是9%。
研究表明，月光的波长分布与太阳光相差不大，只是辐射能量密度低了很多，大约只有太阳光的40万分之一，但是只要有能引起植物光合作用相应波长的光子，就能诱发植物的光合作用，月光当中也有红光和蓝紫光，所以植物同样可以利用月光来进行光合作用，只不过光合作用很微弱而已，甚至不足以抵消植物自身呼吸作用的消耗。
有些绿叶植物我们种在室内，甚至从来没有晒过太阳长得也很好，这些植物就是白天借助漫射光，夜间借助灯光来进行的光合作用。
除了光照外，温度对光合作用的影响也非常大，温度过高会导致植物的水分蒸发严重，甚至会让部分植物进入午休状态，如果温度过低，会降低光合作用中酶的活性，导致光合作用的效率大打折扣，所以要想植物生长的好，合适的光照强度和环境温度非常重要。
来自月球的光对一些动物活动有影响，通常是因为它使它们更容易被看见。
在地球上，我们要感谢月球的引力海洋潮汐除了别的以外。但是月光呢？
月亮反射的光对地球上的生命有影响，这并不奇怪，但不是每个月亮的影响都是由狼的嚎叫预示的。
看几个月光微妙影响的例子，可以揭示月亮以意想不到的方式塑造了地球上的生命。
月亮和动物行为
欧亚鹰枭
一些动物，尤其是夜行动物，已经根据月光调整了它们的狩猎和交配活动。一些动物只是在晚上看得更清楚，或者借助于月光。相比之下，被捕食的动物知道被看到就意味着被吃掉，所以当月亮亮的时候藏起来是明智的。正如月光可以影响捕食者-猎物的时间表一样，它也可以影响一些交配行为。
例如，某些物种獾更多地标记他们的领地在新月期间，但是在满月期间，他们标记领土较少。对这种差异的一种解释是，獾的交配仪式是漫长的，所以在满月的光亮下交配会使交配的獾处于危险之中。因此，这些獾在明亮的夜晚会藏起来，在月亮的其他阶段会更活跃。
许多种类的珊瑚在满月或接近满月时产卵。虽然天气和水温等其他因素也会影响它们的产卵，但这一事件发生在满月附近。
小虫子在满月周围挖更大的洞。这可能是因为当月亮照亮夜空时，猎物的活动增加，导致了吃晚饭的机会更大。
某些猫头鹰品种在满月时变得更加活跃，无论是在它们的交配叫声还是在向潜在的配偶炫耀它们的羽毛方面。在一项对欧亚鹰枭的研究中，研究人员发现猫头鹰的羽毛可能更显眼在明亮的月光下。
月亮、植物和农业月亮的圆缺对植物的生长发育起着鲜为人知的作用。
法国学者费雪里在一本书中总结了各国合理利用月光的经验，并为人们提供了一份种植、收获的最佳“月相”资料。例如，草莓应避免在满月和新月时栽种、剪枝和采摘。
核桃在满月时打落，不仅油脂最丰富，而且还容易被消化吸收。
有些农学家甚至建议：除按季节外，最好在新月时种植茄子、蚕豆、洋葱、南瓜、山药、大葱；在上弦月时种植萝卜、西红柿、四季豆、豌豆、芹菜、菠菜；满月时播种大蒜、土豆、黄瓜；在下弦月后进行黄瓜、西红柿的整枝、翻地和萝卜进窖等农事活动。
因为月球与地球上的生命有着如此紧密的联系，很难知道什么仅仅受到月球光线的影响，什么受到其他因素的影响，但是它的影响是不可否认的。
月光是反射的太阳光，也是一种能量，没有太阳光强烈，如果达到植物光合作用的需要，也会影响的！
首先，这个问题有两种解读方式：月光下能否“有”光合作用，以及月光下的光合作用能否“维持”植物的生长。（附注：在我之前回答的两位，解读似乎都是在于月光强度太弱，所以我倾向认为他们回答的是第二个问题，由于月光强度低，就算能进行光合作用，效率也不足以维持植物生长。）
那么先看第一个问题：月光下能否“有”光合作用。答案是：能。
科普一点点光合作用的原理：光合作用可以大体分为两个过程，一个叫光反应，只能在光照条件下进行，靠叶绿素或其它色素（以下讨论中我以叶绿素作为代表，不再赘述）吸收光能，然后利用此处能量分解水，产生氧气、还原氢以及 ATP, 为下一步暗反应提供还原剂和能量；另一个暗反应不需要光，主要利用前一步产生的还原氢和 ATP, 来还原二氧化碳，得到葡萄糖等能量物质。（这段原理转述自 wikipedia: Photosynthesis）
所以咱们只要考虑光反应这一步。和光照有关的是两个因素：第一，叶绿素吸收光谱范围；第二，叶绿素工作的最小光强。
叶绿素吸收光谱范围主要集中在红橙光和蓝紫光，但是其它色素各有不同的光谱区，翻了半天文献我决定不纠结这个了肯定没人看。简单的一个做法是比较日光光谱和月光光谱，看有没有缺失的哪块是非常重要的。然后我惊讶地发现，月光光谱和日光的光谱在可见光区基本没有大区别（其实也很好理解，咱们看到的月光基本也是白色的，和日光没有太大区别）。引用在这里：handprint : light and the eye。放张这个引用里的图上来：
请注意图中 sunlight （阳光）和 daylight （日光）的区别。阳光是指太阳的直射光线，而日光是指直射的阳光加上各种散射反射等等；植物感受到的应该是日光。而上面引用的内容中提到，月光下的光谱和日光光谱非常接近，只是总强度降低了。所以咱们可以认为白天晚上植物感受到的光谱分布是相同的，只是强度变化很大（上图浅蓝色对应的那条曲线）。于是，对应的光合色素该激活照样激活。
那好，叶绿素工作的时候会不会因为光照总强度太低而“罢工”呢？其实，不会。去年初已经有文章证明，叶绿素吸收光能是以量子形式进行的（Quantum mechanics explains efficiency of photosynthesis）。在这里我就不过多科普光的量子性了。简单来说，咱们看到的光可以认为是由大批光子构成的，不同波长对应不同的光子；而光强则是由单位时间内的光子数决定的。所以，月光下虽然总光子数少了，但叶绿素只要遇见一个合适波长的光子，就能吸收这个光子的能量并继续光合作用。虽然光合作用减慢，但还是在进行的。
第二个问题：月光下的光合作用能否“维持”植物的生长？答案是：不能。
这个答案应该很符合直觉。而且我也找到了一篇开脑洞的文章来证明这个结论：Mary Ann Liebert, Inc.。（Raven, J. A., and C. S. Cockell. "Influence on photosynthesis of starlight, moonlight, planetlight, and light pollution (reflections on photosynthetically active radiation in the universe)." Astrobiology 6.4 (2006): 668-675.）
翻译一下文章相关结论：晴朗夜空下满月的光强大家估算的值大约是 0.5 nmol/(m^2s) 到 5 nmol/(m^2s)，而植物正常生长所需的最低光强是 10 nmol/(m^2s)。再考虑到阴天，以及月相变化之类，如果植物只受到月光的照射，所获得的能量是不足以维持正常生长的。
月亮光月亮光月亮光照进我的窗、月亮光月亮光我躺在床上看月亮、万物生长靠太阳，月亮在天空寒冷凉对植物的光照没有什么用的。[送心]
月球不发光，只是反射太阳光而已~
所以，万物任然靠太阳能。包括煤炭，石油。只不过他们是几百几千万年前储存在生物体内的。
月光是大阳光的反射光，所以可以。
植物光合作用不用阳光用人造光也可以？可以，因为植物吸收的是电磁波，也就是光，其实用人造的蓝紫光和红光照射最好，因叶绿素等色素只吸收它们！
植物为什么可以进行光合作用？植物通过光合作用，利用光将吸收的CO2和水同化为有机物并释放出O2。它所合成的有机物用来维持植物本身生长发育的需要(同时也为整个生物界提供食物来源。光合作用释放的O2使人类及一切需要O2的生物能够生存)。是植物的生存、生活、与生长的基础。
反应阶段
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光反应
光反应阶段的特征是在光驱动下水分子氧化释放的电子通过类似于
线粒体呼吸电子传递链那样的电子传递系统传递给
，使它还原为
。电子传递的另一结果是基质中质子被泵送到类囊体腔中，形成的跨膜质子梯度驱动
磷酸化生成
。
反应式：
暗反应
暗反应阶段是利用光反应生成
和
进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于
和
的提供，故称为暗反应阶段。[3]
反应式：
总反应式：
其中
表示糖类。
光反应与暗反应的区别
项目
光反应
碳反应（暗反应）
实质
光能→化学能，释放O2
同化CO2形成（CH2O）（酶促反应）
时间
短促，以微秒计
较缓慢
条件
需色素、光、ADP、和酶
不需色素和光，需多种酶
场所
在叶绿体内囊状结构薄膜上进行
在叶绿体基质中进行
物质转化
2H2O→4[H]+O2↑（在光和叶绿体中的色素的催化下）ADP+Pi→ATP（在酶的催化下）
CO2+C5→2C3（在酶的催化下）
C3+[H]→（CH2O）+C5（在ATP供能和酶的催化下）
能量转化
叶绿素把光能先转化为电能再转化为活跃的化学能并储存在ATP中
ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能
详细划分
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光合作用过程Ⅰ：光吸收
原初反应
当特殊叶绿素a对（P）被光激发后成为激发态P*，放出电子给原初电子受体（A）。叶绿素a被氧化成带正电荷（P+）的氧化态，而受体被还原成带负电荷的还原态（A-）。氧化态的叶绿素（P+）在失去电子后又可从原初电子供体（D）得到电子而恢复电子的还原态。这样不断地氧化还原，原初电子受体将高能电子释放进入电子传递链，直至最终电子受体NADP+。同样，氧化态的电子供体（D+）也要想前面的供体夺取电子，一次直到最终的电子供体水。
光合作用过程Ⅱ：电子传递和光合磷酸化
1. 光合电子传递
1）集光复合体
由大约200个叶绿素分子和一些肽链构成。大部分色素分子起捕获光能的作用，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心色素。因此这些色素被称为天线色素。叶绿体中全部叶绿素b和大部分叶绿素a都是天线色素。另外类胡萝卜素和叶黄素分子也起捕获光能的作用，叫做辅助色素。
2）光系统Ⅰ（PSI）
能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链，位于基粒与基质接触区的基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外，其它叶绿素都是天线色素。三种电子载体分别为A0（一个chla分子）、A1（为维生素K1）及3个不同的4Fe-4S。
3）光系统Ⅱ（PSⅡ）
吸收高峰为波长680nm处，又称P680。至少包括12条多肽链。位于基粒与基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（LHC Ⅱ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体。D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素及质体醌。
4）细胞色素b6/f复合体
可能以二聚体形式存在，每个单体含有四个不同的亚基。细胞色素b6（b563）、细胞色素f、铁硫蛋白、以及亚基Ⅳ（被认为是质体醌的结合蛋白）。
5）非循环电子传递链
非循环电子传递链过程大致如下：
电子从光系统Ⅱ出发。
光系统Ⅱ→初级接受者→质体醌（Pq）→细胞色素复合体→质体蓝素（含铜蛋白质，Pc）→光系统Ⅰ→初级接受者→铁氧化还原蛋白（Fd）→NADP还原酶
非循环电子传递链从光系统Ⅱ出发，会裂解水，释出氧气，生产ATP与NADPH。
6）循环电子传递链
循环电子传递链的过程如下：
电子从光系统Ⅰ出发。
光系统Ⅰ→初级接受者→铁氧化还原蛋白（Fd）→细胞色素复合体→质粒蓝素（含铜蛋白质）（Pc）→光系统Ⅰ
循环电子传递链不会产生氧气，因为电子来源并非裂解水。最后会生产出ATP。
非循环电子传递链中，细胞色素复合体会将氢离子打到类囊体里面。高浓度的氢离子会顺着高浓度往低浓度的地方流这个趋势，像类囊体外扩散。但是类囊体膜是双层磷脂膜，对于氢离子移动的阻隔很大，它只能通过一种叫做ATP合成酶的通道往外走。途中正似水坝里的水一般，释放它的位能。经过ATP合成酶时会提供能量、改变它的形状，使得ATP合成酶将ADP和磷酸合成ATP。
NADPH的合成没有如此戏剧化，就是把送来的电子与原本存在于基质内的氢离子与NADP合成而已。值得注意的是，光合作用中消耗的ATP比NADPH要多得多，因此当ATP不足时，相对来说会造成NADPH的累积，会刺激循环式电子流之进行。
2.光合磷酸化
P680接受能量后，由基态变为激发态（P680*），然后将电子传递给去镁叶绿素（原初电子受体），P680*带正电荷，从原初电子供体Z（反应中心D1蛋白上的一个酪氨酸侧链）得到电子而还原；
光合作用电子传递链Z+再从放氧复合体上获取电子；氧化态的放氧复合体从水中获取电子，使水光解。2H2O→O2+2（2H）+4e
在另一个方向上去镁叶绿素将电子传给D2上结合的QA，QA又迅速将电子传给D1上的QB，还原型的质体醌从光系统Ⅱ复合体上游离下来，另一个氧化态的质体醌占据其位置形成新的QB。质体醌将电子传给细胞色素b6/f复合体，同时将质子由基质转移到类囊体腔。电子接着传递给位于类囊体腔一侧的含铜蛋白质体蓝素（plastocyanin，PC）中的Cu，再将电子传递到光系统Ⅱ。
P700被光能激发后释放出来的高能电子沿着A0→A1→4Fe-4S的方向依次传递，由类囊体腔一侧传向类囊体基质一侧的铁氧还蛋白（FD）。最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下，将电子传给NADP，形成NADPH。失去电子的P700从PC处获取电子而还原。
以上电子呈Z形传递的过程称为非循环式光合磷酸化，当植物在缺乏NADP时，电子在光系统Ⅰ内流动，只合成ATP，不产生NADPH，称为循环式光合磷酸化。
一对电子从P680经P700传至NADP，在类囊体腔中增加4个H，2个来源于H2O光解，2个由PQ从基质转移而来，在基质外一个H又被用于还原
NADP，所以类囊体腔内有较高的H（pH≈5，基质pH≈8），形成质子动力势，H经ATP合酶，渗入基质、推动ADP和Pi结合形成ATP。
ATP合酶，即CF1-F0偶联因子，结构类似于线粒体ATP合酶。CF1同样由5种亚基组成α3β3γδε的结构。CF0嵌在膜中，由4种亚基构成，是质子通过类囊体膜的通道。
光合作用过程Ⅲ：碳同化
1．卡尔文循环
1）羧化阶段
CO2必须经过羧化阶段，固定成羧酸，然后被还原。核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP）是CO2的接受体，在核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）作用下，和CO2形成中间产物，后者再与1分子H2O反应，形成2分子的甘油酸-3-磷酸（PGA），这就是CO2羧化阶段。
2）还原阶段
甘油酸-3-磷酸被ATP磷酸化，在甘油酸-3-磷酸激酶催化下，形成甘油酸-1,3-二磷酸（DPGA），然后在甘油醛-3-磷酸脱氢酶作用下被NADPH+H还原，形成甘油醛-3磷酸（PGAld）。
3）更新阶段
更新阶段是PGAld进过一系列的转变，再形成RuBP的过程，也就是RuBP的再生阶段。
2. C4途径
1）羧化
C4途径的CO2受体是叶肉细胞质中的PEP，在烯醇丙酮磷酸羧激酶（PEPC）催化下，固定HCO3-（CO2溶解于水），生成草酰乙酸（OAA）。草酰乙酸是含四个碳原子的二羧酸，所以这个反应称为C4-二羧酸途径
2）转变
叶肉细胞的叶绿体中的草酰乙酸经过NADP-苹果酸脱氢酶作用，被还原为苹果酸。但是也有一些品种，细胞质中的草酰乙酸与谷氨酸在天冬氨酸转氨酶作用下，形成天冬氨酸和酮戊二酸。
上述苹果酸和天冬氨酸等C4酸形成后，就转移到维管束鞘细胞中。
3）脱羧与还原
四碳双羧酸在维管束鞘中脱羧后变成丙酮酸或丙氨酸。释放的CO2通过卡尔文循环被还原为糖类。
4）再生
C4酸脱羧形成的C3酸（丙酮酸或丙氨酸）在运回叶肉细胞，在叶绿体中，经丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）催化和ATP作用，生成CO2受体PEP，是反应循环进行。
3、景天科酸代谢途径（CAM）
景天科植物如景天、落地生根等叶子具有特殊的CO2固定方式。夜晚气孔开放，吸进CO2，在PEP羧基酶作用下，与PEP结合，形成OAA，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到胞质溶胶，在NADP-苹果酸酶作用下，氧化脱羧，放出CO2，参与卡尔文循环，形成淀粉等。此外，丙糖磷酸通过糖酵解过程，形成PEP，再进一步循环。所以植物体在夜晚的有机酸含量十分高，而糖类含量下降；白天则相反，有机酸下降，而糖分增多。这种幼根机酸合成日变化的代谢类型，而最早发现于景天科植物，所以称为景天酸代谢。[4]
光合色素
1.光色素种类
叶绿体是光合作用的场所类囊体中含两类色素：叶绿素和橙黄色的类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素），通常叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3：1，chla与chlb也约为3：1，在许多藻类中除叶绿素a、b外，还有叶绿素c、d和藻胆素，如藻红素和藻蓝素；在光合细菌中是细菌叶绿素等。叶绿素a、b和细菌叶绿素都由一个与镁络合的卟啉环和一个长链醇组成，它们之间仅有很小的差别。类胡萝卜素是由异戊烯单元组成的四萜，藻胆素是一类色素
蛋白，其生色团是由吡咯环组成的链，不含金属，而类色素都具有较多的共轭双键。全部叶绿素和几乎所有的类胡萝卜素都包埋在类囊体膜中，与蛋白质以非共价键结合，一条肽链上可以结合若干色素分子，各色素分子间的距离和取向固定，有利于能量传递。类胡萝卜素与叶黄素能对叶绿素a、b起一定的保护作用。几类色素的吸收光谱不同，叶绿素a、b吸收红，橙，蓝，紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光，吸收率最低的为绿光。特别是藻红素和藻蓝素的吸收光谱与叶绿素的相差很大，这对于在海洋里生活的藻类适应不同的光质条件，有生态意义。
2.吸收峰
叶绿素a、b的吸收峰过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统Ⅰ和光合作用系统Ⅱ，（光合作用系统一比光合作用系统二要原始，但电子传递先在光合系统二开始）在光照的情况下，分别吸收680nm和700nm波长的光子（以蓝紫光为主，伴有少量红色光），作为能量，将从水分子光解过程中得到电子不断传递，（能传递电子得仅有少数特殊状态下的叶绿素a）最后传递给辅酶二NADP。
叶绿素a,b的吸收峰
而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质，势能降低，其间的势能用于合成ATP，以供暗反应所用。而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP+带走。一分子NADP可携带两个氢离子，NADP+2e+H=NADPH。还原性辅酶二NADPH则在暗反应里面充当还原剂的作用。
植物光合作用是怎样利用光能的？作用后光子去哪了？你的问题很有意思也很深奥，但可以简单的解释：植物的叶绿体主要利用了光的能量，尤其是红光（绿光基本被反射会空气中）。作用后光能量降低而被吸收。就像光照到黑色的物体上，物体温度升高，而光能量被吸收而消失。其实是能量的转换（能量守恒哦）。不知这样能否忽悠你？呵呵！
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