希尔反应

希尔反应由英国科学家罗伯特·希尔发现，故称“希尔反应”。
希尔反应是指叶绿体借助光能使电子受体还原并放出氧的反应。当希尔（R．Hill，1939）用光照射加有草酸高铁的叶绿素悬浊液时，发现Fe3+还原成Fe2+并放O2（1939）。
将离体叶绿体加到具有氢受体的水溶液中，照光后即发生水的分解而放出氧气，将这个反应称为希尔反应。氢的受体也称为希尔氧化剂，例如NADP+、NAD+、苯醌等。[1]
中文名
希尔反应
外文名
Hill reaction
发现者
英国科学家罗伯特·希尔
发现过程
叶绿体借光能使电子受体
概述
希尔反应（Hill reaction）是指离体叶绿体在光照条件下照光，使水分解，释放氧气并还原电子受体的反应。[2]

发现者

该反应由英国科学家罗伯特·希尔发现，故称“希尔反应”。[3]
发现过程
希尔反应是指叶绿体借助光能使电子受体还原并放出氧的反应。当希尔（R．Hill，1939）用光照射加有草酸高铁的叶绿素悬浊液时，发现Fe3+还原成Fe2+并放O2（1939）。
表示方式
希尔反应一般可用下式表示：
4 Fe3+ + 2 H2O —→ 4 Fe2+ + O2 + 4 H+ 或
2NADP+ + 2H2O —→ 2NADPH + 2H+ + O2
许多物质如2,4-二氯酚靓酚、苯醌、NADP+、NAD+等都能作为希尔反应的电子受体，他们也被称为希尔氧化剂。[4]
目前，已知在类囊体腔一侧有3条外周多肽，其中一条33000的多肽为锰稳定蛋白（manganese stablizing protein,MSP)，它们与Mn、Ca、Cl一起参与氧的释放，称为放氧复合体（oxygen-evolving complex，OEC).
另外，虽然O2仍可作为氧化剂，但在这种情况可见有O2－（超氧阴离子）和H2O2的形成，而H2O2是由不均化反应造成的。
化学分析
反应的标准吉布斯自由能变ΔrGom=- ZFEo= 2 ×96485 × 1. 3469J·mol-1= 259. 911 ×103J·mol- 1
希尔反应所需光子的波长：
根据希尔反应的平衡常数，通过计算推导可得到希尔反应能够进行的最大波长λ= 686nm，即希尔反应进行所需的光子的波长为K< 686nm。
这一理论值与产生红降现象的波长( λ> 685nm) 相吻合, 可以说, 红降现象的产生是由希尔反应的热力学所决定的。[5]
伟大意义
证明了光合作用在叶绿体中进行；
植物放出的氧是水在光下被分解和氧化，这种水的光氧化反应与CO2的还原可分开进行，因而划分出光反应和暗反应两个阶段；
发现了光反应中有光诱导的电子传递和水的光解及O2释放；发现了水在光反应中起到的是供氢体和电子供体的双重作用