序言

什麼是光合作用？ 對許多人來說，這是我們已經了解或聽說過的事情，但多年來我們卻忘記了細節。 因此，我們認為回顧這個令人驚奇的過程的要點和術語可能會對您有所幫助。

談到生物和化學是不可避免的，但是，我們會讓內容簡單易懂。 以下是主題：

• 什麼是光合作用？
• 光合作用在哪裡發生？
• 光合作用是如何進行的？
• 為什麼光合作用很重要？

希望在閱讀完本文後，您能夠像專家一樣對光合作用做出專業的總結。

什麼是光合作用？

如您所知，光合作用是植物利用光能量產生「糖」的過程。

最後，植物會利用這些糖作為能量以滿足許多代謝的目的，例如：根、莖、葉的生長，甚至是開花與結果。

光合作用在哪裡進行？

對於綠色植物，光合作用是發生在植物的「綠色」部分，即葉子。

請看圖 4。

1. 葉子是由植物細胞所組成，這些細胞被葉子的外層所包覆。
2. 葉細胞內含有較小的豆子狀物體，稱為葉綠體。
3. 葉綠體內有堆積如薄餅般的物體，稱為類囊體。
4. 類囊體有一個外膜 – 光合作用就是從外膜裡面開始的。

光合作用是如何進行的？

您可以把光合作用想像成一個製造糖的小工廠。 工廠內需要投入能源和材料…等等。

在光合作用的工廠中，葉子使用光、水和二氧化碳作為能量。

接著，工廠會產出糖和氧氣。 糖會回到植物本身做為代謝的用途； 氧氣則在光合作用的過程中被當作廢氣排出，成為我們維生最重要的元素之一，也就是我們呼吸所需的空氣。

兩座工廠的故事

實際上，光合作用 —— 是由 光反應 和 卡爾文循環 這兩座工廠所組成的。

首先，我們將介紹類囊體外膜裡面的光反應。 這座工廠的目標是將光能量轉化為可以使用的形式。

光合作用的第二座工廠 － 卡爾文循環

第二階段的工廠是我們合成糖的地方 – 它被稱為 卡爾文循環，以著名生物化學家 梅爾文卡爾文 所命名。

在圖13中，您可以看到光反應過程中的 ATP 和 NADPH 成為卡爾文循環中所投入的原料（字母 E 和 D）。

請留意二氧化碳 (F) 也被使用於卡爾文循環中， 最終產出糖3磷酸甘油酸酯 G)。

你有留意到 卡爾文循環 是隨即發生在類囊體外部的 葉綠體基質的空間中。

總結

光合作用是植物製造糖的過程，糖是許多代謝功能的重要元素。 這個過程深埋在植物細胞的深處，一個叫做類囊體外膜的地方。 它就像一條工廠生產線，包含投料（光、水、二氧化碳）和產出（氧氣和糖）。

光合作用有兩個階段 – 光反應和卡爾文循環 – 光反應階段利用光能量並將其轉化為可利用的形式（ATP 和 NADPH）。

卡爾文循環 則利用 ATP 和 NADPH 合成糖，使用於後續的代謝過程，例如：植物生長、開花和結果。

光合作用是大自然的奇蹟之一，充分掌握其基礎知識可以讓農民在調整參數時更有信心，並且提高農作物的生產力。

但是，光合作用只是植物生長燈這個故事的一半 —— 在下一篇文章中，我們將介紹植物如何利用光來生長、開花和結果。