卟啉
（）又称紫质，是一类由四个吡咯类亚基的α-碳原子通过次甲基桥（=CH-）互联而形成的大分子杂环化合物。其母体化合物为卟吩（porphin，C20H14N4），有取代基的卟吩即称为卟啉。卟啉环有26个π电子，是一个高度共轭的体系，并因此显深色。“卟啉”一词是对其英文名称porphyrin的音译，其英文名则源于希腊语单词πορφύρα (porphyra)，意为紫色，因此卟啉也被称作紫质。卟吩旧称“”，因此，卟啉旧称“㗊族化合物”。 许多卟…
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C4类二氧化碳固定
解剖结构 A：叶肉细胞 B：叶绿体 C：维管组织 D：维管束鞘细胞 E：气孔 F：维管组织 1. 被固定，生成四碳分子（苹果酸或天冬氨酸）。 2. 该分子离开叶肉细胞，进入维管束鞘细胞。 3. 随后，四碳分子被分解为和丙酮酸。进入卡尔文循环以合成碳水化合物。 4. 丙酮酸重新进入叶肉细胞，再次被利用以生成苹果酸或天冬氨酸。]] C4类二氧化碳固定（），又称哈奇-斯莱克途径（），是植物已知的三种碳固定方式之一。该途径得名于20世纪60年代…
光合作用
的綠葉是進行光合作用的重要場所]] 光合作用也称光能合成，是食物网基层的一些细胞生物利用感光色素吸收环境光（如日光）获取光能将二氧化碳、水或硫化氫等无机物转变成可以储存化学能的有机物（如碳水化合物）的生物过程，根据化学反应所产生的副产品可分为產氧光合作用和不產氧光合作用两类，分别使用不同的感光色素，而且會因為不同環境改變反應速率。通俗意义上的“光合作用”主要指自元古宙后期至今一直占据地球生物圈主流地位的产氧光合作用。 地球上的光合作用始…
叶绿体
的叶肉细胞富含叶绿体，葉綠體中亦可見長形的澱粉粒。]] 葉綠體（）是陆生植物、藻类等真核自养生物细胞中一种高度特化的细胞器。 叶绿体的主要功能是进行光合作用。叶绿体所特有的光合色素叶绿素能够吸收光能，并将其转化为ATP和NADPH形式的化学能，同时分解水分子、释放氧气。随后，叶绿体再在被称为卡尔文循环的过程中，利用 ATP 和 NADPH 以二氧化碳为原料合成有机物。 除光合作用外，叶绿体还参与植物体内的多种代谢过程，包括脂肪酸合成、多…
卡爾文循環
卡爾文循環（，或簡稱卡氏循環，又译作开尔文循环，或光不依賴反應、生物合成相、暗反應）是由美國加州大學伯克利分校梅爾文·卡爾文、和 3 人發現。梅爾文·卡爾文於1961年獲得諾貝爾化學獎。卡爾文循環是光合作用裡碳反應的一部分，反應場所為葉綠體內的基質，分為三個階段：羧化、還原和二磷酸核酮糖的再生。 卡爾文循環是一種類似克雷伯氏循環的新陳代謝過程，其可使起始物質以分子的形態進入和離開這循環後發生再生。碳以二氧化碳形態進入，並以糖的形態離開。…
光系统 II
光系统II （或水 - 质体醌氧化还原酶 ）是氧光合作用的光依赖性反应中的第一个蛋白质复合物。它位于植物、藻类和蓝细菌的类囊体膜中。 在光系统中，酶捕获光的光子以激发电子，然后通过各种辅酶和辅因子转移电子以将质体醌还原为质体酚。 激发的电子氧化水而被取代，形成氢离子和分子氧。 通过光解水得到的电子来补充丢失的电子，光系统 II为所有光合作用提供电子。由水的氧化产生的氢离子（质子）有助于产生质子梯度， ATP合成酶用于产生ATP。转移到质…
光系统 I
中psa基因的位置。参与光合作用的21种蛋白质编码基因显示为绿色框。 ]] 光系统 I（ PSI，或质体蓝素 - 铁氧还蛋白氧化还原酶 ）是藻类、植物和一些细菌的光合作用光反应中的第二个光系统。 光系统 I是一种完整的膜蛋白复合物，它使用光能，以产生高能量载体ATP和NADPH。 PSI包含超过110个辅助因子，远远超过光系统II。 历史 这个光系统被称为PSI，因为它是在光系统II之前发现的。PSI在20世纪50年代发现，但当时这些发…
光呼吸
。从图中可见，光呼吸是光合作用的一个旁路。]] ，红色C3代表3-磷酸甘油酸。可见，在光合作用中很快可以生成的3-磷酸甘油酸在光呼吸中要经过很多步才能生成。]] 光呼吸（）是所有使用卡尔文循环进行碳固定的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是卡尔文循环中一个损耗能量的副反应。过程中氧气被消耗，并且会生成二氧化碳。如果光呼吸发生在进行光合作用的生物中，那么光呼吸会抵消约30%的光合作用。因此降低光呼吸被认为是提高光合作用…
光合作用的演化
光合作用是生物利用光能和還原劑，使二氧化碳合成碳水化合物的化學反應。大部份的植物會在反應中釋放氧气（副產物）。 第一個行光合作用的生物可能以氫或電子為還原劑，不像現代植物使用水。 可能是最早光合生物的化石有34億年的歷史。 有氧光合作用主要的代谢途径有C3类二氧化碳固定、 C4类二氧化碳固定和CAM光合作用。C3是最古老常见的形式，需經過卡爾文循環，C4和CAM需要的水分較少，可能是適應環境的演化結果。 有氧光合作用與藍菌 現代大多數原…
光合作用中心
光合作用反应中心（）是光合自营生物细胞内執行光反应的場所，是由數种色素、蛋白質亞基和其他辅助因子的复合體。光反應利用色素分子吸收光子的能量，并将捕捉到的光能转换成其它可用的形式用於碳固定。 所有绿色植物、藻类和许多细菌的光合細胞中都有光合作用中心。目前公認的中心有兩種——I型（主要色素為P700）和II型（主要色素為P680）。在绿色植物和藻类細胞中，兩種中心與更多補光複合物（light-harvesting complex，可收集光能…
假葉
假葉 是特化為葉狀的葉柄或葉狀莖，其外觀和功能近似一般的葉 }}
色素體
色素體（）又稱質體、質粒體、色原體，是植物、藻类、光合營性細菌中所含有的一種囊泡，與光合作用有關。囊泡中含有菌綠素與類胡蘿蔔素。在紫細菌中，如，色素體的膜上天生就擁有。而綠硫菌的色素體則擁有一種特殊的，這種色素體被稱為。 遗传 大多数植物的色素体都来自其中一个父母。大多数被子植物的色素体来自雌性的配子，而多数裸子植物的色素体则来自雄性的花粉。藻类的色素体来自单亲，而另外一个配子的色素体DNA则一点也不保留。 大多数植物种类的繁殖后代只保…
ATP合成酶
ATP合成酶，又称三磷酸腺苷合成酶或ATP合酶，在这里并特指F类的FoF1ATP合酶（F Type FoF1 ATP Synthase）。它利用呼吸链产生的质子的电化学势能，通过改变蛋白质的结构来进行三磷酸腺苷(ATP)的合成。ATP是大多数生物体中细胞最常用的“能量通货”。 它由二磷酸腺苷（ADP）和无机磷酸盐（Pi）形成。 ATP合酶催化的总体反应为： ADP + Pi + H+out ATP + H2O + H+in ATP合酶由…
3-磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸（或）是生物細胞中常見的分子之一，也是糖解作用與卡爾文循環過程裡的中間產物。(註：在卡爾文循環當中簡寫為PGA) 在糖解作用中，3-磷酸甘油酸是由1,3-雙磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶（Phosphoglycerate kinase）的催化中產生的。每一分子3-雙磷酸甘油酸會使一分子的ADP轉變成為的ATP，原理是接在1,3-雙磷酸甘油酸上的兩個磷酸根，其中有一個轉移到ADP之上。這個反應需要鎂離子（Mg2+）的幫助。 接下…
碳匯
碳匯，或稱碳吸存（）是指在一定時間尺度內淨移除大氣中二氧化碳（CO₂）或其他溫室氣體並將其累積於某一碳庫（carbon pool）中的過程。當某一碳庫在觀測時段內的碳儲存量（carbon stock）淨增加時，該碳庫在該時間段的變動即被視為碳匯；反之若碳儲存量淨減少則為碳源（carbon source）。「碳固存 / 碳截存 / 固碳」（carbon sequestration）通常用以描述把碳從大氣移入碳庫的過程；在政策語境中，seq…
藍菌門
藍菌（学名：，）又称藍綠菌、蓝细菌，舊稱藍綠藻（）或蓝藻（），是细菌域藍菌門（学名：）屬下的格兰氏阴性菌，是一类能透過产氧光合作用将光能转化为化学能并生产有机物（如碳水化合物）的自营生物，但其中一些也退化失去了光合能力只依赖異營獲取生存所需的能量。其学名*'，源于其细胞内的感光色素在吸收日光中的红色和部分蓝色光谱后反射出蓝绿混合的青色；“蓝藻”的旧称则是因为其菌落的生物薄膜漂在水面时酷似浮游绿藻——然而作为原核生物，蓝绿菌沒有细胞核和有…
铁氧还蛋白
铁氧还蛋白（）是一类在多种代谢反应中介导电子转移的铁硫蛋白。“铁氧还蛋白”这个词由杜邦公司的D·C·沃顿所创，并将此名应用于默顿森、瓦伦丁与卡纳汉从厌氧菌巴斯德梭菌中首次纯化出的“铁蛋白”上。 参考文献 深入阅读 外部链接 - 2Fe-2S ferredoxin subdomain - Adrenodoxin - 4Fe-4S ferredoxin, iron-sulfur binding - High potential iron-s…
質體藍素
[[File:Plastocyanin-from-3BQV-3D-cartoon-balls.png|thumb|right|200px|質體藍素的結構圖（[http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=3BQV PDB 3BQV] ）。]] 質體藍素（）是一種會參與電子傳遞的重要銅蛋白。它以一個單體的形式存在，在維管束植物中約由99個胺基酸組成，分子量約為10,500Da。 功能 在光合…
考茨基效应
考茨基效应（），也称感生荧光衰变效应，是指光照射植物的叶或其它含叶绿素工作时所产生的荧光随时间变化的现象，它是和A·赫希于1931年发现的。这种变化的过程实质反映了植物的光合成机制受光照，工作后随时间的变化。 光照射植物叶或藻类，其发出的荧光强度随时间变化主要可分为三个阶段： 上升段（从光照开始上升至约1毫秒）； 高峰段（从光照约1毫秒至10分之1秒）； *平缓下降段（从光照约10分之1秒至100秒或更长）。 荧光强度的上升段是由于植物…
碳固定
所行的光合作用，是碳固定的一種。]] 碳固定（）是生物將無機碳（二氧化碳）轉換為有機化合物的過程。其中最主要，也最為人知的是光合作用，其他的碳固定則包括可以在沒有陽光的條件下作用的化能合成。會自行進行碳固定，產生營養而且成長的生物稱為自營生物，其中包括了利用太陽光的能量生成有機化合物的光养生物、用無機化合物氧化的能量來生成有機化合物的。而異營生物就是靠自养生物的碳固定來作為能量來源的生物。異營生物需要有機化合物作為能量來源，並且建構其身…