光合作用可分解為5個子過程
第一步是放氧復(fù)合體把水分子進行固定，做好把水的電子釋放的準(zhǔn)備。
第二步是光線把光系統(tǒng)II激發(fā)，這是光能進入生物系統(tǒng)的接入點。激發(fā)的光系統(tǒng)II能從放氧復(fù)合體中搶奪電子，使放氧復(fù)合體完成放氧。
第三步是光系統(tǒng)II把搶來的電子傳遞出去，同時會消耗能量產(chǎn)生ATP，并把電子傳遞到光系統(tǒng)I。
第四步是光線把光系統(tǒng)I獲得的電子進一步激發(fā)，把NADP還原為NADPH。
第五步是NADPH還原二氧化碳為葡萄糖。這個過程是暗反應(yīng)。
許多人誤解是光合作用消耗了二氧化碳，產(chǎn)生了氧氣，因為植物會吸入二氧化碳，釋放氧氣。其實從上面的光合作用細(xì)節(jié)中可以明確，光合作用的本質(zhì)是把水分解成氧氣和氫原子，氫原子通過多個步驟還原二氧化碳變成碳水化合物。
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這是最近幾年我最喜歡的科普著作之一！不僅對理解氫氣的生命地位，而且對深入理解生物學(xué)，回答某些曾經(jīng)疑惑的問題，提供了重要幫助。例如你知道人類基因組中垃圾基因怎么會那么多？書中就提供了精彩的答案。
作者尼克·萊恩(Nick Lane)是一位生物化學(xué)家，倫敦大學(xué)學(xué)院遺傳、演化與環(huán)境系教授(Reader)。2010年，本書獲得科普書最高榮譽——英國皇家學(xué)會科學(xué)圖書獎，并被《新科學(xué)家》《自然》《泰晤士報》和《獨立報》選為年度圖書之一，《獨立報》描述他為“我們時代最令人激動的科普作家之一。
目錄
導(dǎo)論
第一章 生命的起源——來自旋轉(zhuǎn)地球
第二章 DNA——生命的編碼
第三章 光合作用——太陽的召喚
第四章 復(fù)雜的細(xì)胞——決定命運的相逢
第五章 性——地球上最大的彩票機構(gòu)
第六章 運動——力量和榮耀
第七章 視覺——來自盲人之地
第八章 熱血——打破能量壁障
第九章 意識——人類心智的根基
第十章 死亡——不朽的代價
呼吸作用的本質(zhì)則是相反，是把葡萄糖等碳水化合物，經(jīng)過三羧酸循環(huán)，產(chǎn)生了氫原子或電子（氫原子和氫離子+電子是等價的），然后通過氧化磷酸化過程，將電子一步步傳遞到氧氣，把氧氣還原為水。在氧化磷酸化電子傳遞過程中，電子能量逐漸釋放能量把把質(zhì)子（氫離子，這里的氫離子來自水的自然分解）泵入線粒體內(nèi)，產(chǎn)生跨膜質(zhì)子梯度，ATP合成酶利用這個梯度電化學(xué)能合成ATP。大家可以看清楚，呼吸過程本質(zhì)是將存放在葡萄糖中的氫原子提取出來和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生能量。
從呼吸過程本質(zhì)來看，就是把葡萄糖存放的氫原子釋放出來和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生水的過程，這個過程釋放的化學(xué)能以合成ATP的方式被細(xì)胞利用。
光合作用是生物系統(tǒng)能量的輸入口，呼吸作用是利用光合作用存下的化學(xué)能進行生命物質(zhì)能量代謝的過程。本質(zhì)上說，宇宙中一起運動都來自能量的轉(zhuǎn)化。雖然太陽系中一切能量都來自太陽，地球上生命能量也都來自太陽光能。但從質(zhì)量能量轉(zhuǎn)化率來講，生物卻是能量轉(zhuǎn)化效率更高的過程。尤其是低等生命如細(xì)菌的能量轉(zhuǎn)化效率，是超過太陽核能轉(zhuǎn)化效率無數(shù)倍的過程，即使是人體的能量利用效率雖不如單細(xì)胞生物，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過宇宙中恒星的能量轉(zhuǎn)化效率。在能量轉(zhuǎn)化這個最核心過程中，光合作用可以簡化為光線分解水為氧氣和氫的過程，呼吸過程則是氫原子和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生水的過程。
另外，氧氣產(chǎn)生往往被認(rèn)為是光合作用的突出特征，有一些光合作用并不是產(chǎn)生氧氣，而是產(chǎn)生氫氣。如一種光合作用定義是：綠色植物利用葉綠素等光合色素和某些細(xì)菌（如帶紫膜的嗜鹽古菌）利用其細(xì)胞本身，在可見光的照射下，將二氧化碳和水（細(xì)菌為硫化氫和水）轉(zhuǎn)化為儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣（細(xì)菌釋放氫氣）的生化過程。
可以簡單推測，光合作用是把陽光能量轉(zhuǎn)化為分解水為氫和氧氣，能量是存放在氧氣和氫之間的勢能中。這個過程可以是釋放氧氣，當(dāng)然也可以是釋放氫氣的過程。確實在某些光合細(xì)菌能產(chǎn)生氫氣，這往往不被廣泛了解。
總之，生命的核心化學(xué)基礎(chǔ)可以簡化為：氫氧反應(yīng)成水，或水分解為氫氧。
