新教材中出现光系统一和二，这是光合作用研究机理的重要阶段，和爱默生的研究是分不开的。

用两种波长的光在各个反应系统上的变动，由于它们的共同作用，光合成的效率可被提高，这就成为阐明有两种光化学系统存在的开端。两种光化学系统由不同色素构成，彼此进行不同的氧化还原反应，它们以一定方式排列构成了总的氧化还原系统（双光反应模型）（如图）。

远红光和红光处理

试题解析 

试题： 科学家以真核生物绿藻为材料，研究不同波长的光对植物光合速率的影响。下图为部分实验结果，据图回答下列问题：

该实验结果说明          。

答案：

用红光和远红光单独照射时，植物的光合速率基本相同，两者同时照射时，植物的光合速率增加，并且大于单独照射的两倍。

 爱默生效应及机理 

   爱默生效应是指当红光和远红一起照射时光合速率远远大于它们分别照射时光合速率的总和。

爱默生第一效应：

爱默生等在研究中发现，对小球藻的光合作用最有效的光是650-680nm 的红光和波长为400-460nm 的蓝光，叶绿素恰好对这两个波段的光有强烈的吸收。当波长超过680nm 时，光合作用的量子产额发生急剧下这就是光合作用的“红降”现象，也称为爱默生第一效应。

爱默生第二效应：

1957年，罗伯特·爱默生（R.Emerson）观察到，当红光和远红一起照射时光合速率远远大于它们分别照射时光合速率的总和，即如果提供一点辅助性的短波长光（如波长为650nm 光），那么，大于685nm 的远红光的光合作用量子产额就会显著增加，比单独使用长波光或短波光的效率都高。这就是双光增益效应，又成为爱默生第二效应。

这些现象使人们设想，光合作用可能包括两个光化学反应接力进行。

据上述实验结果，1960年，希尔等人提出了双光系统的概念，把吸收长波光的系统称为光系统Ⅰ（PSⅠ），吸收短波长光的系统称为光系统Ⅱ（PSⅡ）。

20世纪60年代以后，人们已能直接从叶绿体中分离出PSⅠ和PSⅡ的色素蛋白复合体颗粒，分析各系统的组成与功能，证明了光系统Ⅰ与NADP⁺的还原有关，光系统Ⅱ与水的光解、氧的释放有关。爱默森增益效应是由于光合作用的两个光反应，分别由光系统Ⅰ、光系统Ⅱ进行协同作用而完成的。这两个光系统之间通过电子相关联（非循环式电子传递）。

光系统示意图