
【机】 photophosphorylase
【医】 photosynthesis
【医】 phosphorylation
光合磷酸化(Photophosphorylation)是光合作用中将光能转化为化学能的关键生化过程,具体指叶绿体在光照条件下通过电子传递链驱动ADP与无机磷酸结合生成ATP的过程。该术语由"光合"(photo-,光驱动)和"磷酸化"(phosphorylation,磷酸基团转移)组合而成。
根据作用机制可分为两种类型:
非循环光合磷酸化(Non-cyclic Photophosphorylation):光系统II和I协同工作,电子从水分子传递至NADP+,伴随ATP和NADPH的同步生成,反应式为: $$ text{2H}_2text{O} + 2text{NADP}^+ + 3text{ADP} + 3text{P}_i xrightarrow{text{光}} text{O}_2 + 2text{NADPH} + 3text{ATP} $$
循环光合磷酸化(Cyclic Photophosphorylation):仅光系统I参与,电子循环传递产生ATP但不生成NADPH和氧气,常见于特定环境下的能量补充机制。
该过程通过类囊体膜上的ATP合酶完成,其化学渗透机制由Peter Mitchell的质子梯度理论解释。据《植物生理学前沿》记载,光合磷酸化效率直接影响碳反应中CO₂固定速率,是地球生物圈能量流动的基石(来源:Journal of Plant Physiology, 2023年度综述)。
在汉英词典编纂中,"光合磷酸化"对应词条需注明其英文术语、反应场所(thylakoid membrane)及核心组件(PSII/PSI, ATP synthase)。美国国立生物技术信息中心(NCBI)数据库将其归类为光合作用能量转换的核心代谢途径(来源:NCBI BioSystems Database)。
光合磷酸化是光合作用中将光能转化为化学能的关键过程,具体解释如下:
光合磷酸化指在光照条件下,植物叶绿体类囊体膜或光合细菌载色体中,电子传递与ADP磷酸化偶联生成ATP的过程。其能量来源于光能驱动的跨膜质子梯度,区别于呼吸作用中的氧化磷酸化。
循环式光合磷酸化
非循环式光合磷酸化
$$ 2text{NADP}^+ + 2text{ADP} + 2text{Pi} + 2text{H}_2text{O} rightarrow 2text{NADPH} + 2text{H}^+ + 2text{ATP} + text{O}_2 $$ (非循环式反应式,)
通过化学渗透学说解释:光驱动下类囊体膜形成质子梯度(pH差和电势差),质子经ATP合酶回流时催化ADP磷酸化。质体醌(PQ)的氧化还原对质子梯度形成起关键作用。
为暗反应提供ATP和NADPH,是碳同化的能量基础。据研究,每释放1分子O₂约产生3分子ATP。
更多细节可参考搜狗百科、考试资料网等来源。
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