【DSE BIO】光合作用 Photosynthesis｜光反應同暗反應

光合作用（photosynthesis）：綠色植物（同其他光合生物）用光能，喺葉綠體將二氧化碳同水轉化成有機物，並釋放氧氣。過程分光反應（photochemical reactions）同碳固定（carbon fixation／Calvin cycle）。光合同呼吸（respiration）要一齊比較——詳見呼吸作用一文。

作者：JASON YAU｜最後更新：2026年10月9日

細胞能量學（cellular energetics）入面，好多同學分唔清「光反應／暗反應」同「呼吸」。呢篇跟課程語言：場地（葉同葉綠體）→ 所需條件 → 光反應同 Calvin cycle 大步驟 → 影響速率因素 → 同呼吸比較。

光合作用喺邊度發生？需要咩？（Site and Requirements）

1. 場地：葉（leaves）同葉綠體（chloroplasts）——結構要對應功能（例如氣孔進出氣體、葉肉細胞多葉綠體）
2. 所需：光（light）、二氧化碳（carbon dioxide）、水（water）、葉綠素（chlorophyll）
3. 意義：製造有機物，作為食物鏈能量起點；釋放 O₂



光反應同碳固定（Calvin cycle）

課程要求你能概述光化學反應同碳固定嘅主要步驟，並明白碳固定依賴光反應。

光反應重點（課程用詞）：

1. 光吸收（light absorption）
2. 水嘅光解（photolysis of water）以產生 NADPH
3. 產生 ATP

碳固定（Calvin cycle）重點：

1. 二氧化碳固定，形成 3-C 化合物
2. 3-C 化合物被還原，最終形成葡萄糖
3. 再生二氧化碳接受體

光合產物亦可轉化成其他生物分子（biomolecules）。

影響光合速率嘅因素（Factors Affecting Rate）

答題時睇清題目畀邊個因素做自變量，唔好自動假設「光愈強一定愈快」。

光合作用 vs 呼吸作用（Compare with Respiration）

課程要求比較兩者。簡表如下；呼吸作用（glycolysis、有氧／無氧途徑、ATP 角色）詳見呼吸作用一文。

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DSE 常見錯誤 Common Mistakes

1. 以為「暗反應」一定要喺黑暗先進行 → 只係唔直接靠光，通常有光時一齊進行
2. 光反應同碳固定位置調轉（類囊體 vs 基質）
3. 忽略碳固定依賴 ATP／NADPH
4. 將光合同呼吸當成「完全倒轉同一條路」→ 位置、酶、細節都唔同
5. 限制因素圖只識背結論，唔識睇邊段受邊個因素限制
6. 漏咗葉綠素／水／CO₂／光其中一項所需條件

常見問題 FAQ

光合作用同呼吸作用有咩分別？

光合作用（photosynthesis）喺葉綠體用光能將 CO₂ 同水造成有機物並釋放 O₂；呼吸作用（respiration）喺細胞質同線粒體分解有機物釋放能量（ATP），多數情況消耗 O₂ 放出 CO₂。兩者喺原料／產物上大致相反，但酶系統同細胞位置唔同，唔係簡單「倒轉」。詳見呼吸作用一文。

光反應同暗反應（Calvin cycle）有咩分別？

光反應（photochemical reactions）需要光：喺類囊體進行，包括光吸收、水嘅光解（photolysis）產生 NADPH，同埋產生 ATP。暗反應即碳固定（carbon fixation / Calvin cycle）唔直接需要光，但依賴光反應提供嘅 ATP 同 NADPH，將 CO₂ 固定成糖。

點解暗反應其實唔一定要喺黑暗進行？

「暗反應」意思係唔直接靠光驅動，而唔係「一定要關燈先進行」。有光時光反應持續供應 ATP／NADPH，碳固定通常一齊進行。

邊啲環境因素影響光合速率？

課程特別點名光強度（light intensity）同二氧化碳濃度（carbon dioxide concentration）。其他如溫度亦會影響酶活性，但答題以題目同課程範圍為準。

葉綠體邊度發生光反應同碳固定？

光反應主要喺類囊體（thylakoid）膜；碳固定（Calvin cycle）喺基質（stroma）進行。葉嘅結構（例如氣孔、葉肉細胞）同葉綠體結構都要同功能對應。

延伸閱讀

・呼吸作用 Respiration 一文睇清

・酶 Enzyme｜鎖匙模型同影響速率因素

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