[科普中国]-光合原初反应

光合原初反应(primary reaction of photosynthesis)光合作用中色素分子被光激发引起的光物理和光化学反应过程，包括有机色素对光能的吸收、光能在色素分子之间传递和受光激发的叶绿素分子引起的电荷分离。在激发态叶绿素分子将一个电子传递给原初电子受体后，自身呈氧化态叶绿素，它又可从原初电子供体获得电子而回复到原来的状态，又进行下一轮的光合原初反应。

简介光合原初反应(primary reaction of photosynthesis)光合作用中色素分子被光激发引起的光物理和光化学反应过程，包括有机色素对光能的吸收、光能在色素分子之间传递和受光激发的叶绿素分子引起的电荷分离。在激发态叶绿素分子将一个电子传递给原初电子受体后，自身呈氧化态叶绿素，它又可从原初电子供体获得电子而回复到原来的状态，又进行下一轮的光合原初反应。1

色素分子对光能的吸收叶绿素分子的卟啉环是一个大π键，其中的π电子或未成对的n电子在接受光能后进行π→π*或n→π*的跃迁，即所谓激发。共轭双键的数量越多，则π→π*π*电子跃迁较易进行。1

反应中心色素分子的光化学反应光系统一的反应中心色素分子吸收可见光的峰值是在700nm故称P700。光系统二的反应中心色素分子吸收可见光的峰值是在680nm故称P680。反应中心还具有一个原初电子受体和一个原初电子供体。当反应中心色素分子受光激发时，激发态分子具有很高的能量，并且极不稳急它随即放射出一个高能电子，在高能电子被原初电子受体接受时就发生电荷分离而实现能量转化。PSI的电荷分离是在P700和X之间进行的。PSII的电荷分离是发生在P680和去镁叶绿素之间。P700或P680射出电子后自身成为氧化态叶绿素a，原初电子供体可以向它提供电子，使其恢复到原来的状态。由此可见，光合作用的原初光化学反应实质上是一个氧化还原过程。1

发展及应用光合原初反应的产物寿命极短，数量微少。反应速度很快，且不受温度影响。由于研究方法(包括核磁共振、微分光谱等)的改进，原初光反应的研究工作取得了相当进展。美国学者皮林(M.J.Pelting)于1979年第一个成功构筑成与光合细菌的反应中心相似的人工复制系统，向人们显示了人工模拟光合作用和开发利用太阳能的前景。1

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学