第192章 光合作用

意念奇点 曾经心动Zzz 1349 字 8个月前

光合作用是一个复杂的生化反应,包含光反应、碳反应两个紧密联系的阶段。

光反应在叶绿体的类囊体膜上进行,顾名思义,就是负责捕获光能并将其转换为活跃的化学能。

类囊体膜内部的叶绿素等色素物质捕获特定波长的光子吸收后,内部会激发出一个不稳定的高能电子,继而产生连锁反应,分解水分子产生氧气、带正电荷的氢离子、带负电荷的高能电子,这些高能电子会继续分解更多水分子。

反应持续进行,促使整个类囊体膜内部聚集起高浓度的质子电荷,特殊的膜结构吸引外面的前体化合物聚集并发生反应,合成出三磷酸腺苷等高能分子,得以进行后续碳反应。

叶绿体内部是一个浓稠液体填充的基质空间,包含了碳反应需要的各种催化酶,这里的主要作用就是固定二氧化碳分子,利用光反应产生的高能分子蕴含的能量合成出三碳糖等有机物质,同时将那些不稳定的高能分子还原,前面阶段的光反应吸收这些还原物继续合成高能分子,形成一个完整的循环。

光能和二氧化碳、水分不断补充进来,产生出氧气和三碳糖等有机物运输出去,这就是光合作用。

光合作用中叶绿素主要吸收的是可见光中的红光和蓝紫光,这些光子包含的能量刚好可以激发叶绿素中氢原子的电子,使其分解为带正电荷的质子和高能电子,继而水解叶绿体内的水分子,产生出更多质子和高能电子,让光合作用得以连续不断进行下去。

罗平用黑色素吸收紫外线,激发自由电子进行类似的光合作用,效果不理想的主要原因是吸收的能量强度太高,高能自由电子大部分都在黑色素内部化解掉,不但不能分解水分子,还能通过内部分子结构中的酚羟基、氨基等基团吸收掉这些能量,直接合成少量的水分子和氧气。

黑色素对紫外线的吸收能力最强,对可见光也有一定吸收能力,可以转换出部分能级合适的高能电子,让他实验的光合作用可以进行一部分,只是效率非常低,光反应加碳反应循环时断时续,没有达到他的期望值。

想要改造的溶酶体细胞器达到他的预期,罗平就得进行不断的尝试,原材料就是细胞内的各种氨基酸、多肽、蛋白质等有机物,还有尿素、乳酸、二氧化碳等代谢产物,他得用这些东西在改造的溶酶体车间内,设计搭建出全新的工艺流程,让细胞内部正常反应需要的物质和代谢产物可以形成有效循环,降低自身能量损耗和对外界糖分、水分、氧气的需求。

在几天的研究中,罗平的目标越来越深入,他主要实验平台的是表皮层的角质成形细胞,就得对这类细胞的各方面非常了解。

石文芳刚开始还和他探讨光合作用,结果跟他说了没几句话,很快就睡着了。

没人打扰了,罗平正好继续自己的探索。