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光合作用就是把陽光轉化為化學能，這種神奇的本領促使科學家開始深入發掘光合作用的複雜原理，希望透過對光合作用的新認識，最後有可能把它變成一種人造光合作用的基礎。如果可以把這種過程導入太陽能電池的設計裏，就可大大提高太陽能電池的轉換效率呢！！

科學家深入解讀細菌的光合作用，有助於改進太陽能技術！！幫大大找到光合作用如何發電資料，參考看看↓↓↓↓↓↓

石油價格和食品價格不斷上升，能源危機，無論是機器要用的石油、還是生物要用的食物，都慢慢顯現出來，除此之外，二氧化碳產生的溫室效應，也開始在氣候上面表現出來。面對這些危機，我們人類也開始有相對應的措施。太陽能發電，就是一種替代能源的方式，然而在研究太陽能發電之前，我們不妨也來看看，現在已經存在的太陽能發電，在生物上的模型，也就是植物的「葉綠體」了！葉綠體 (chloroplast) 是植物裡面負責將陽光，轉換成食物的地方。您看！自然界多麼巧妙！二氧化碳太多嗎？植物光合作用正需要它！能源危機嗎？植物的光合作用正是要產生糖類，之後無論是要當成食物、還是生質柴油 (diesel fuel)，都可以！唯一需要的，就是陽光、二氧化碳、和水，產出除了食物、水、還有呼吸需要的氧氣呢！這實在是太美好啦！就讓我們先來看看，葉綠體裡面是什麼樣子的作用，可以成為這麼好的太陽能發電廠呢？

圖1 光合作用流程圖

上面這張圖可以看到，光合作用需要二氧化碳 (CO2) 和 水(H2O)，下面則是有氧氣 (O2) 和 蔗糖 (sucrose) 。當然啦，還有最重要的太陽光在左上角。光合作用整個分成兩大部分，左手邊負責把太陽光的能量，轉換成電子的動能，用來產生細胞的能量貨幣 ATP ，右手邊則是把產生出來的 ATP 用來驅動右手邊的加爾文循環 (Calvin Cycle) ，產生蔗糖。如果讀者不大了解 ATP 是什麼，可以把ATP想像成細胞裡面傳遞能量的一種物質，就好像我們平常買賣會用錢幣或紙鈔一樣，ATP 就是一種細胞交易能量的貨幣。

圖2 葉綠體

接著，讓我們看看葉綠體的結構，葉綠體如上圖所示，裡面有許多綠色圓柱，是由一片一片類囊體 (thylakoid) 疊起來的。類囊體 (thylakoid) 和粒線體一樣，有內外兩層細胞膜。在粒線體: 細胞的發電機裡面我們曾經介紹動物把吃進去的食物，怎樣子透過粒線體，轉換成細胞交換能量的貨幣單位ATP，其中粒線體也是一個具有內外兩層細胞膜的胞器。

下面這張圖則是顯示葉綠體，在葉子裡面的哪個地方。左上角是葉子，右下角就是葉綠體。

圖3 葉子和葉綠體的關係

因此，整個葉綠體負責把太陽能轉換成 ATP 的地方，就是組成綠色圓柱的一片片類囊體 (thylakoid)了！我們剛才已經從一片葉子，追蹤到葉綠體，發現葉綠體裡面有一根根綠色圓柱，是由許多片類囊體疊起來所組成，然後又提到類囊體是一個有內外兩層細胞膜的胞器，因此讓我們繼續放大，看看類囊體細胞膜上面有些什麼東西！

圖4 類囊體細胞膜

讓我們比較一下粒線體的細胞膜放大圖，各位是否能夠發現共同的地方呢？兩張圖中間都是細胞膜，然後細胞膜上面有一個一個穿透細胞膜的蛋白質，以及右手邊有一個最重要的，穿透細胞膜的東西，就是負責產生 ATP 的 ATP製造機 (ATP Syntase) 。
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