光合电子传递链中消耗的水、吸收的光子、转运的氢离子和生成的ATP间的换算关系
在学习细胞生物学和生物化学过程中，感到两本教材对该问题的回答比较模糊和混乱，网络上也缺乏对此问题的有效讨论，故在此根据我的认知水平和搜集到的信息试图回答该问题。
阅读相关教材对光合电子传递过程的描述，不难得知其过程：
①光系统Ⅱ接受光子，传递能量，产生激发态电子，该电子传递至质体醌，质体醌被还原。与此同时水在光系统Ⅱ被光解，产生氢离子和氧气，电子用于补充光系统Ⅱ刚才失去的电子；
②电子依次经过细胞色素b6/f、质体蓝素，到达光系统Ⅰ，在这个过程中氢离子从叶绿体基质转运至类囊体腔
③光系统Ⅰ吸收光子，电子再次被激发，经铁氧还蛋白传递至铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶，合成NADPH。
此后进行光合磷酸化，产生的氢离子浓度梯度用于生产ATP。
下面对该过程进行定量分析，不妨以2H₂O被光解的情况为例。
2H₂O被光解，释放一分子O₂，4H+、4个电子，4个电子进入光系统Ⅱ，综合两本书的描述，不难推断此时光系统Ⅱ吸收4个光子，4个电子进入质体醌（PQB）（此处的电子传递运用等效思想，颠倒了激发和水光解的因果关系）。《生化》对此处氢离子去处的描述为：
水的光解是在类囊体腔内发生的，在这一步有4个H+和1分子O₂被释放到类囊体腔。
——杨荣武《生物化学原理（第二版）》
与《细胞》中的描述一致。
而在《生化》中，注意到还原态质体醌是以PQBH₂的形式存在的，《生化》的描述为：
③先后有2个电子从QA传 给与D1结合的质体醌(QB),QB同时从基质夺取2个 质子，被还原成QBH₂
此处与《细胞生物学》配图描述不一致，个人认为图应该这样改：
此后2分子还原态质体醌到达细胞色素b6/f，将电子交给细胞色素b6/f，再交给质体蓝素。个人认为《生化》中“b6/f复合体中的电子传递”一图十分容易让初学者发生误解。
故目前为止，光系统Ⅱ吸收了4个光子，水光解释放4个氢离子，质体醌转运4个氢离子。
质体蓝素中，承担电子载体的是铜离子，接受电子的质体蓝素，其中的铜离子被还原为亚铜离子，故此后产生4个还原态质体蓝素。质体蓝素将4个电子交给光系统Ⅰ，光系统Ⅰ吸收4个光子，将电子激发，将4个铁氧还蛋白还原，由《生化》，此后这4个电子用于在铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶用于合成2个NADPH，在基质消耗2个质子。《生化》的描述为：
由于反应发生在类囊体膜的基质一侧(N侧),因此基质内少了2个质子，也就相当于类囊体腔(P侧) 多了2个质子，这是对质子梯度的又一贡献。
——杨荣武《生物化学原理（第二版）》
而这点在《细胞生物学》中只在图中带了一句（见上文的图）。到这里光合电子传递已经结束，总结起来，当2分子水光解时，水光解释放4质子，质体醌从基质转运4质子，生产NADPH在基质中消耗2质子，按照上面引文中的说法，等效于在类囊体腔多了14个质子；同时两个光系统各吸收4个光子，共吸收8个光子；同时4个来自水的电子被传递至2个NADPH。也就是说一对电子的传递引起7个质子的产生。对此《细胞》中有如下描述：
叶绿体中1对电子的2次穿膜传递，导致基质中的 3个H+被摄取进入类囊体腔，同时类囊体腔内产生4个H+。
———翟中和《细胞生物学（第四版）》
虽然结果都是7，但恕我没有在《细胞》中找到任何与我上述推理过程相似的表述，而且我无法理解这段话里的“基质中的 3个H+被摄取进入类囊体腔”的结论是怎么得出来的。如果有大佬能解释清楚，欢迎在评论区留言。
无论怎样，上述结论在两本教材中都是一致的，光解水的分子数、吸收光子数和质子产生量的关系是可以确定了。只要再确定质子数与ATP的关系，我们的工作就结束了。于是：
平均每3个H穿过叶绿体ATP合酶驱动合 成1个ATP分子。
——翟中和《细胞生物学（第四版）》
一般认为，CF1F0-ATP合酶每合成1个 ATP需要消耗4个质子。
——杨荣武《生物化学原理（第二版）》
......
我的评价是您二位能不能别打了。
网上对此说法也不一，那么只能分类讨论了。如果有人能找出支持某一说法的更多证据，欢迎在评论区分享。
如果按“3质子说”，光解水分子数：吸收光子数：生成质子数：生成ATP数=2：8：14：14/3；按“4质子说”，该比为2：8：14：7/2（产生的NADPH对ATP的等效没有计算在内）。
整理资料和我自己理解整个事情花了整整一个下午，我的评价是这对我这个高中生来说还是太超前了。如有理解不到位、理解有误或断章取义的地方，欢迎大佬指正。
