植物细胞中,叶绿体内光合作用产生的有机物是如何运到线粒体中进行有氧呼吸维持生命活动的?

Question

植物细胞中,叶绿体内光合作用产生的有机物是如何运到线粒体中进行有氧呼吸维持生命活动的?

Answer 1

很复杂,
过程：叶绿体膜上的两套光合作用系统：光合作用系统一和光合作用系统二,（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,一二的命名则是按其发现顺序）在光照的情况下,分别吸收700nm和680nm波长的光子,作为能量,将从水分子光解过程中得到电子不断传递,其中还有细胞色素b6/f的参与,最后传递给辅酶NADP,通过铁氧还蛋白-NADP还原酶将NADP还原为NADPH.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.这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用.
意义：
光解水,产生氧气.
将光能转变成化学能,产生ATP,为暗反应提供能量.
利用水光解的产物氢离子,合成NADPH及H离子,为暗反应提供还原剂.
详细过程如下:
光系统由多种色素组成,如叶绿素a(Chlorophyll a)、叶绿素b(Chlorophyll b)、类胡萝卜素(Carotenoids)等组成.既拓宽了光合作用的作用光谱,其他的色素也能吸收过度的强光而产生所谓的光保护作用(Photoprotection).在此系统里,当光子打到系统里的色素分子时,会如图片[1]所示一般,电子会在分子之间移转,直到反应中心为止.反应中心有两种,光系统一吸收光谱于700nm达到高峰,系统二则是680nm为高峰.反应中心是由叶绿素a及特定蛋白质所组成(这边的叶绿素a是因为位置而非结构特殊),蛋白质的种类决定了反应中心吸收之波长.反应中心吸收了特定波长的光线后,叶绿素a激发出了一个电子,而旁边的酵素使水裂解成氢离子和氧原子,多余的电子去补叶绿素a分子上的缺.然后叶绿素a透过如图所示的过程,生产ATP与NADPH分子,过程称之为电子传递链(Electron Transport Chain).