光的波长会影响光和作用的速率，通常在红光下光合作用最快，蓝光次之。为什么？

Question

叶绿体中叶绿素的吸收光谱显示对蓝紫光的吸收率大于红橙光的吸收率啊，类胡萝卜素的吸收光谱显示其主要吸收蓝紫光波长的范围，而且蓝紫光的能量比红橙光的能量高，那为什么植物红光下关和作用比蓝光下快呢？

Answer 1

蓝紫光和红橙光是混合色光，参加混合的每一种色光都具有一定的能量，这些具有不同能量的色光混合时，可以导致混合色光能量的变化。色光直接混合时产生新色光的能量是参加混合的各色光的能量之和。比如说，照射面积相同的两种色光--红光与绿光混合，混合后的面积依然与混合前单色光的面积相同，但光的能量却增大了，所以导致了混合后色光亮度的增加。所以说蓝紫光的能量比红橙光的能量高，不能直接用来比较红光和蓝光的能量大小。
而在白光的色散试验中，我们可以观察到红、绿、蓝三色比较均匀地分布在整个可见光谱上，而且占据较宽的区域。如果适当地转动三棱镜，使光谱有宽变窄，就会发现：其中色光所占据的区域有所改变。在变窄的光谱上，红（R）、绿（G）、蓝（B）三色光的颜色最显著，其余色光颜色逐渐减退，有的差不多已消失。得到的这三种色光的波长范围分别为：R（600~700nm），G（500~570nm），B（400~470nm）。
在1931年国际照明委员会（CIE）规定了三原色的波长λR=700.0nm,λG=546.1nm,λB=435.8nm。在色彩学研究中，为了便于定性分析，常将白光看成是由红、绿、蓝三原色等量相加而合成的。所以还是红光强追问

你物理原理解释了一大堆，但是好像与光合作用在红光下速率强于蓝光下，没联系啊

追答

怎么会没联系呢，我先解释了混合色光，是为了说明蓝紫光的能量比红橙光的能量高，并不能得出蓝光的能量比红光高，也就不能得到在蓝光下的速率比红光快。而且红（R）波长范围分别为：R（600~700nm），你自己也说了两种叶绿素的吸收高峰不是P680和P700吗，吸收高峰刚好都是红光范围啊，那不就是说植物吸收到的红光更多吗，当然是在红光下的光合作用速率快了

追问

呵呵，不好意思，我还是不确定，那就是说，能说蓝光比红光的能量高吗？而且P680和P700是光系统1和2的中心色素分子的吸收高峰，整个光系统中约有400个叶绿素，其中只有4个色素吸收高峰分别是P680和P700，其他的是是蓝紫光和红橙光，而且蓝紫光的峰值高于红橙光

追答

蓝光比红光能量高，是对的，因为蓝色光相比红色光波长更短，能量更大一些。（蓝光偏向紫外线，红光偏向红外线，紫外线比红外线能量大得多，对生物甚至能造成伤害，所以它能用来杀菌）。
蓝光吸收波峰比红光高许多，但两者色素吸收的是不一样的，单独的蓝光只有叶绿素吸收，类胡萝卜素是不吸收的，光和作用的生理有效光是红光和蓝紫光。
如果能量一定，红光因为波长比蓝紫光长，因此单个光子能量少，因而光子多。色素吸收同样能量的光时，红光能使更多的色素分子成为激发态，因而能量的效率更高。要使光合作用进行加速，最重要的还不是在光反应部分，而是在碳反应部分。只要能更快的完成电子传递和光和磷酸化，或者更快的消耗掉同化力，都能促进光和作用的速率。

Answer 2

因为光合作用主要使用的两种叶绿素都是在600左右达到吸收峰，与类胡萝卜素没有什么关系，毕竟类胡萝卜素不直接参与光合作用的化学反应，详见《植物生理学》，百度百科的“光合作用”词条应该也有。追问

两种叶绿素的吸收高峰不是P680和P700吗，吸收高峰刚好都是红光范围啊，蓝光是400的波长啊

追答

我去查查资料……我发现已经不太记得了呃………………

查到http://zhidao.baidu.com/question/14425488.html?si=5

最后那个回答相信可以帮助你的。

追问

不对不对，我没说清楚，P680和P700是光系统1和2的中心色素分子的吸收高峰，他们要接受其他色素传过来的能量啊，系统中其他色素吸收的高峰又不是这两个，高中生物课本中叶绿素a 的吸收高峰是蓝紫光和红橙光，而且蓝紫光的峰值高于红橙光

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