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叶绿体囊状结构薄膜上的色素可以分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a，全部的
叶绿素b、
胡萝卜素和叶黄素；另一类是一少部分处于特殊状态的叶绿素a。这种叶绿素a将光能转换成化学能。在光的照射下，第一类色素将吸收的光能传递给少数处于特殊状态的叶绿素a对（简称特殊对），即反应中心色素（P），使这些色素被激发氧化成激发态（P*），迅速交出一个电子给另外一个色素分子（即脱镁叶绿素），再传给位于类囊体外侧的非色素分子原初电子受体（A，如醌，Q）。这样就产生了一个不可逆的跨膜电荷分离，发生了氧化还原的化学变化。特殊对被氧化成带正电荷（P+）的氧化态，而受体被还原成带负电荷的还原态（A﹣），氧化态的特殊对（P+）在失去电子后又可以从
原初电子供体（D）得到电子来填补，D带上正电荷（D+），特殊对就恢复到原来的还原态（P）。这样不断地氧化还原，
原初电子受体将高能电子释放进入
电子传递链，直到最终电子受体NADP+。① 同样，氧化态的电子供体（D+）也要向前面的供体夺取电子，依次最终到水。