一、光合色素的分類及其化學形成、物理性質與功能
葉綠體是進行光合作用的細胞器。葉綠體中的光合色素有葉綠素和類胡蘿蔔素兩類。
葉綠素分為葉綠素a和葉綠素b兩種，均不溶於水，但易溶於酒精、丙酮、石油醚等有機溶劑。葉綠素a呈藍綠色，葉綠素b呈黃綠色。由於葉綠素吸收綠光最少，所以葉綠素的溶液呈綠色。
葉綠體中的類胡蘿蔔素包括胡蘿蔔素和葉黃素兩種，顏色分別是橙黃色和黃色，功能是吸收藍紫光。除此之外還具有保護葉綠素、防止強烈光照傷害葉綠素的功能。植物葉子呈現的顏色是葉子中各種色素的綜合表現。
二、光合作用的過程
光反應 在光反應階段主要進行兩個反應：一是葉綠素吸收光能，受激發而失去電子後，從水中奪取電子，使水分解，經一系列過程後，生成還原態的氫[H]和O2，這個過程稱為水的光解，方程式可簡寫為：2H2O；二是電子傳遞的過程中，利用另一部分光能轉變成的電能將ADP和Pi合成ATP，這個過程稱為光合磷酸化過程，方程式可簡寫為：ADP+PiATP。這兩個過程都是在葉綠體內的囊狀結構薄膜上進行的。光反應的產物共有3種：[H]、ATP和O2。其中[H]和ATP是暗反應的原料，O2則釋放到大氣中，或被呼吸作用所利用。光反應的進行依賴於色素吸收的光能，所以必須在光照條件下才能進行。
暗反應 在葉綠體內的基質中進行。進行暗反應必須具備4個基本條件：CO2、酶、[H]和ATP。其中[H]和ATP來自光反應，CO2主要來自大氣中，酶是葉綠體本身所固有的。
暗反應與光沒有直接的關係，只要具備上述4個基本條件，不論有光或無光都能進行。在暗反應過程中，首先要用五碳化合物（簡寫為C5）固定CO2，並迅速生成兩分子三碳化合物（簡寫為C3），然後在還原劑[H]和ATP提供的能量作用下被還原成糖類（CH2O），
在此過程中還將再生成五碳化合物，所以暗反應是一個循環過程，因此生成l個葡萄糖分子實際需要6個CO2分子，6個五碳化合物參加固定。
光反應和暗反應的聯繫：光反應為暗反應提供了還原劑[H]和ATP，暗反應產生的ADP和Pi為光反應合成ATP提供原料。
三、光合作用的意義
（1）生物界中有機物的來源——「綠色工廠」。
（2）調節大氣中O2和CO2的含量——「自動的空氣淨化器」。
（3）生物生命活動所需能量的最終來源——「巨大的能量轉換站」。
（4）對生物的進化具有重要作用。
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