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第三章 光合作用太阳的召唤（第7页）

整个Z型反应（或者你高兴叫它N型反应也可以）的作用过程迂回难解，但是它背后却有个很好的理由。

因为如此一来即可以从水中取出电子，又可以将二氧化碳合成糖，除此之外，化学上怕是别无他法。

这主要关系到电子转移的本质，或用术语来说是某些特定化合物对电子的化学亲和力。

如前所述，水分子极为稳定，意味着电子和水分子的亲和力极高。

要从水中偷走电子，就需要非常大的拉力，或者说，需要一个很强的氧化剂。

这个强力氧化剂就是处于贪婪状态的叶绿素。

它好像分子版的化身博士，温和的杰基尔医生在吸收光子的高能量之后瞬间变成海德先生。

[5]然而一般来说，很会抢的人就不容易放手。

一个分子如果很会抢电子，在化学活性上就很不喜欢丢电子，就好像孤僻的海德先生，或任何一个贪婪的守财奴一般，绝不会心甘情愿地把他的财富送人。

这种形态的叶绿素也是如此，当它被太阳能活化之后就拥有把电子从水中抢走的能力，但是不轻易把电子送人。

用化学术语来说，它是一个强氧化剂、弱还原剂。

二氧化碳面临的问题完全相反。

它本身也是一个非常稳定的分子，所以不太想再被塞进多余的电子。

除非旁边有一个很强的推电子者，二氧化碳才会不得不吞下这个电子，用化学术语来说就是要有一个强还原剂。

这就需要另一种形态的叶绿素，一种很会推电子但不喜欢拉电子的叶绿素。

这种叶绿素不像守财奴，而像街头小混混，强迫路过的无辜受害者购买赃物。

当它被太阳能活化之后，它就有能力把电子推给另一个分子。

不过这个分子也不想要电子，它叫作NADPH[6]，可以算是叶绿素集团的共犯，NADPH最终会把电子硬塞给二氧化碳。

这就是为什么在光合作用里面要有两个光系统，而且一点都不稀奇，它们一个拉一个推。

然而现在真正的问题来了，这种环环相扣的复杂系统是如何出现的？在这个系统里面其实有五个部分：第一个部分叫作“放氧复合体”

，它有点像一个分子胡桃钳，可以把水分子固定住然后把电子一个一个夹出来，最后把氧气像废料般丢出去。

下一步是光系统Ⅱ（你也许会有点疑惑，这两套光系统并不照数字顺序运作，因为是根据它们的发现顺序命的名），当它被阳光活化之后就变身为分子版的海德先生，一把揪出放氧复合体的电子。

然后是一连串的电子传递链，很多分子会把电子像橄榄球一样一个丢给一个。

一系列的电子传递链用逐渐降能的方式，把电子的能量释放出来，去组成一个ATP，然后当电子降到最低能时刚好来到光系统Ⅰ。

此时另一道光再把电子推到高能级，并送给NADPH保管。

如前所述，NADPH是很强的推电子者，它一点都不想留住电子。

最终电子来到一群分子机器中，激活的二氧化碳正在里面等待接受它变成糖。

最后光系统Ⅰ所生产的分子小混混，完成了把二氧化碳转变成糖的过程。

整个过程利用的是化学能而非光能，因此也被称为暗反应，这是列维犯错的地方。

这五个步骤协同作用把电子从水分子中取出，推给二氧化碳去合成糖。

看起来整个夹碎胡桃的过程实在是太复杂了，不过要夹碎这颗很特别的胡桃，似乎也只有这个办法。

而在进化上最大的问题则是，这些环环相扣的反应是如何出现的？又如何照固定顺序（很可能是唯一可行的排列法）排在一起，让产氧光合作用可以动起来？