1. 总光合影响方程式：
$$6CO_2 + 6H_2O +
ext光能} xrightarrow
ext叶绿素}} C_6H_12}O_6 + 6O_2$$
2. 光反应阶段 (发生在叶绿体类囊体膜上)：
核心经过： 光能被叶绿素吸收，驱动水的分解 (`光解`) 和 `ATP`、`NADPH` 的合成。
水的光解 (希尔反应)：
$$2H_2O xrightarrow
ext光}} 4H^+ + 4e^
产物：氧气 (`O`)、电子 (`e`)、质子 (`H`)。
电子传递链与能量转换 (简化表示)：
$$2H_2O + 2NADP^+ + ~3ADP + ~3Pi xrightarrow
ext光},
ext叶绿素}} 2NADPH + 2H^+ + ~3ATP + O_2 uparrow$$
电子 (`e`) 通过一系列载体传递，释放的能量用于将质子 (`H`) 泵入类囊体腔，形成质子梯度 (`H浓度梯度`)。
质子梯度驱动 `ATP合成酶` 合成 `ATP` (`光合磷酸化`)。
最终电子受体是 `NADP`，接受电子和质子后形成 `NADPH`。
主要产出物： `ATP` (能量通货)、`NADPH` (强还原力)、`O` (副产品)。
3. 暗反应阶段 (卡尔文循环，发生在叶绿体基质中)：
核心经过： 利用光反应产生的 `ATP` 和 `NADPH` 的能量和还原力，将 `CO` 固定并还原成糖类。
二氧化碳固定：
$$RuBP (5C) + CO_2 xrightarrow
extRubisco}}
ext不稳定的 } 6C
ext 中间体} longrightarrow 2
imes PGA (3C)$$
`RuBP` (核酮糖-1,5-二磷酸，5碳糖) 在关键酶 `Rubisco` 催化下与 `CO` 结合，形成不稳定的6碳中间体，立即裂解成2分子的 `PGA` (3-磷酸甘油酸，3碳酸)。
还原阶段：
$$PGA (3C) + ATP xrightarrow}
ext中间体} (1,3-
ext二磷酸甘油酸}) + ADP$$
$$
ext中间体} + NADPH xrightarrow} G3P (
ext甘油醛}-3-
ext磷酸}, 3C) + NADP^+ + Pi$$
每分子 `PGA` 消耗1分子 `ATP` 和1分子 `NADPH` 被还原成 `G3P` (甘油醛-3-磷酸)。
RuBP 再生 (简化表示核心净反应)：
卡尔文循环需要运行3轮，固定3分子 `CO`，才能产生1分子 `G3P` (净输出)，并再生出3分子的 `RuBP`。
净反应涉及复杂的碳骨架重排，消耗额外的 `ATP`。
卡尔文循环净反应 (生产1分子 G3P)：
$$3CO_2 + ~9ATP + ~6NADPH + ~5H_2O longrightarrow G3P + ~9ADP + ~8Pi + ~6NADP^+ + ~6H^+$$
固定3分子 `CO`。
消耗9分子 `ATP` (6分子用于还原6分子 `PGA`，3分子用于再生3分子 `RuBP`)。
消耗6分子 `NADPH` (还原6分子 `PGA`)。
产出1分子 `G3P` (甘油醛-3-磷酸)。两个 `G3P` 分子可以结合形成一分子 `葡萄糖` (`CHO`) 或其他碳水化合物。
关键点
光反应： 需要光。在膜上进行。分解水，产生 `O`、`ATP` 和 `NADPH`。将光能转化为化学能 (`ATP`) 和还原力 (`NADPH`)。
暗反应： 不需要光 (但需要光反应产物)。在基质中进行。固定 `CO`，利用 `ATP` 和 `NADPH` 将 `CO` 还原成糖 (`G3P`)。将化学能和还原力转化为储存在糖中的化学能。
光反应为暗反应提供能量 (`ATP`) 和还原剂 (`NADPH`)。
暗反应产生的 `ADP`、`Pi`、`NADP` 返回光反应被重新利用。
总方程式是光反应和暗反应的综合体现。
记住这些化学式有助于领会光合影响中能量转换和物质转化的核心经过。
