9.2: 光作为能量

进行光合作用所需的能量是光——通常是来自太阳的电磁辐射。所有可能波长的范围称为电磁波谱。

光子

光子是离散的电磁粒子或能量束。光子的特性是它们的频率、波长和振幅，类似于波的特性。与传输能量较少且频率较低的较长波长相比，频率较高的波传输的能量更多且波长较短。

光合吸收光谱

对于大多数生物来说，光合作用依赖于电磁波谱的一小部分，即从 380 到 750 纳米，从蓝色到绿色再到红色的可见部分。然而，少数生物可以使用红外光进行光合作用。

在植物中，不同的色素分子吸收特定波长的光，从而赋予每个分子不同的吸收光谱。例如，叶绿素 a——叶子中最丰富的色素分子——只吸收红光和蓝光。叶绿素 a 反映了光谱的绿色部分，使植物叶子在人眼中呈现为绿色。植物还使用额外的色素来吸收光。例如，它们有吸收橙光和红光的藻蓝蛋白，吸收紫外线、紫光、蓝光、蓝绿和橙红光的胡萝卜素，以及吸收蓝光和紫外线的叶黄素。