剛回台灣的時候，很多人問我研究什麼？而當我說「光敏素」的時候，對方往往會往「光合作用」的方向提問。我只好開始解釋，雖然「光敏素」與「光合作用」都跟光有關，但他們並不是一件事。
植物的眼睛:光敏素（phytochrome）
source：2015/4/11國語日報
當然，要仔細的考慮下去，其實光敏素跟光合作用的關係很大。首先我們要來了解，光敏素是什麼?
原來，光敏素就像植物的眼睛，可以幫助植物看到光的有無、光的顏色組成以及光的亮度。對動物來說，眼睛就是幫我們看到東西，了解周遭環境；但是植物的眼睛還擔負著一個很重要的任務，就是啟動光合作用。而如果我們要討論這之間關係，我們還要先知道一件事情，就是植物是自營生物。
自營生物與異營生物
由於植物是「光合自營生物」（photosynthetic autotroph），對一個自營生物來說，每一樣東西都要自製。每一樣東西都要自製這個概念，有時候有點難懂；簡單來說，如果你要吃雞排：異營生物（heterotroph）吃雞排就是上街去買一塊雞排就好，但是自營生物就要開始種玉米跟小麥。為什麼要種玉米跟小麥呢？種玉米是要生產雞的飼料，種小麥（或許要種樹薯）則是要生產包裹雞排用的澱粉。還不只這樣，還要種大豆用來生產炸雞排的油、還要去曬鹽巴…覺得夠麻煩了嗎？還想不想吃雞排？或許看到這裡你會說，我吃素好了！
哈哈，扯遠了。不過這個比喻應該可以讓你了解，自營生物因為「所有需要的物質都要自製」，所以他們的生活是非常複雜的。
而下面的圖片則表示了透過植物以及藻類的光合作用產生葡萄糖之餘產生的氧氣以及水被異營生物的人類等等利用。
自營與異營 source:wiki
因此，對一棵植物來說，如果沒有光（或是光線不夠），就不能進行光合作用了。
植物的手:光合作用（photosynthesis）
談完了光敏素，接下來我們來看看光合作用。而進行光合作用時，問題不僅僅是在「沒有光不能進行光合作用」這件事，還有更多需要考慮的，包括：
一、要不要產生新的葉綠體（chloroplast）？產生新的葉綠體意味著要消耗很多能量來合成葉綠素（chlorophyll）、光系統（photosystems）以及葉綠體裡面的類囊體膜（thylakoid）等等。這些都要消耗能量來合成。
二、要不要保留原有的葉綠體？保留到什麼程度？維持生物的構造並不像家裡的家具那麼簡單，光系統裡面的D1蛋白每30分鐘就要更換一次，其他的蛋白質也要定期更換。而這些更換也都要消耗能量。
三、直到光再度出現或增強，如何維持植物本身的基本能量需求？不只是葉綠體，植物就跟我們一樣，也有基本的能量需求；在沒有光的時候就沒有能量來源，這時候，植物只能「苦撐待變」，等到有光的時候（或是光線足夠的時候）再重新開始。
綠葉:光合作用的重要進行場所 source:wiki
看到上面這三點，是否開始覺得有點頭昏了？事實上只說了有沒有光的問題，還沒有提到照射光的波長的問題呢！原來，植物使用光合色素來進行光合作用，而依據植物在分類學上的位置，他們使用的光合色素各不相同。為了不要讓大家因為太複雜看到這裡決定關掉電腦，我們來看看有趣的葉綠素光譜吧!
種子植物使用葉綠素a與葉綠素b進行光合作用。而它們的吸收光譜是像這樣的：
葉綠素吸收光譜 source：wiki
簡單來說，從上面的圖片可以看到，並非所有的光線都能被植物利用，他們主要吸收區域在藍光（400-500nm）與紅光（630-680nm）兩個波段。所以，就算有光、就算光夠亮，只要這兩個波段的光有缺少，對植物來說，那還是沒有用的光。例如綠光就是它們不需要的，所以如果你以為植物是綠的，而認為幫他照綠光對他是有好處的，那就大錯特錯啦！其實你是在謀害他啊！而這也是為什麼在辦公室裡面養的植物，通常都會越養越蒼白、越養越細弱的原因了。
原刊轉載自作者部落格。
看看簡單的光合作用: https://www.youtube.com/watch?v=onbbzP_04Vg
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