《光合作用学》共有七篇二十五章：序篇简要说明光合作用在地球生物圈中的地位；第一篇为历史篇，包括光合作用的研究历程和光合作用的演化简史两章；第二篇为方法篇，包括光合作用研究的技术方法和光合参数两章；第三篇为机制篇，包括光合机构、原初反应、同化力形成和碳同化四章；第四篇为响应篇，包括光合作用对主要环境因素光照、温度、水分、空气和营养的响应与适应五章；第五篇为调节篇，包括基因表达调节、捕光调节、电子传递调节、碳同化调节、能量耗散、信号转导和生理节律及统一协调等八章；第六篇为应用篇，包括光合改善、生物能源和人工光合作用三章。《光合作用学》的特点是既包括光合作用的研究简史、生物化学机制和生理生态学基础知识，又涉及光合作用的研究现状和最新进展以及水氧化机制、捕光调节、能量耗散、信号转导、逆境记忆、C4水稻、生物光能制氢和人工光合等诸多研究前沿。
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