photosynthesis

定義：綠色植物利用光能將二氧化碳和水同化為有機物（主要是糖類），并釋放氧氣的過程。

學科：植物學_植物生理學_植物光合作用

相關名詞：凈光合作用 光合作用光譜 光和色素

圖片來源：視覺中國

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光合作用是地球上最重要的化學反應之一，它為生命提供了能量和氧氣，維持了生態(tài)系統(tǒng)的平衡。諾貝爾基金會在1988年給一項光合作用研究成果頒發(fā)諾貝爾獎的頒獎評語中，稱光合作用是“地球上最重要的化學反應”。

18世紀70年代初，英國化學家約瑟夫·普里斯特利發(fā)現植物可以更新因蠟燭燃燒和小鼠呼吸而變“壞”了的空氣。人們普遍認為，是他通過這個經典的實驗發(fā)現了光合作用。葉子進行光合作用時，要吸收二氧化碳并排出氧氣。

光合作用的過程極其復雜，包括光反應和暗反應。

光反應由光引起，需要在光的作用下才能進行，反應的場所是葉綠體片層膜。植物吸收光能后，受光激發(fā)的葉綠素分子釋放出高能電子，光能轉化為電能，水作為葉綠素的電子供體，在光的作用下分解，釋放出氧氣，將光能轉化為活躍的化學能，產生生物代謝中的高能物質。

暗反應不需要光的作用，但需要催化作用，反應的場所是葉綠體的基粒。它是光合作用的第二階段，借助光反應生成的能量和還原物質，把吸收的二氧化碳合成為葡萄糖等有機物，就是將二氧化碳轉化成碳水化合物。

如今，科學界對光合作用的研究進入到了分子生物學時代。利用分子生物學方法，科學家能夠將光合作用機制的研究深入到分子水平，探索其中的奧妙。通過研究光合作用相關基因的表達、蛋白質的結構和功能，以及它們之間的相互作用，科學家可以更詳細地了解光合作用的過程。深入地研究光合作用的機制和應用，對于應對人類面臨的諸多挑戰(zhàn)（如糧食安全、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等）具有重要的意義。

責任編輯：張鵬輝