光合作用
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(xué)科:植物學(xué)_植物生理學(xué)_植物光合作用
相關(guān)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
【延伸閱讀】
光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)”。
18世紀(jì)70年代初,英國化學(xué)家約瑟夫·普里斯特利發(fā)現(xiàn)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(rèn)為,是他通過這個經(jīng)典的實驗發(fā)現(xiàn)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(fù)雜,包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)。
光反應(yīng)由光引起,需要在光的作用下才能進行,反應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能,產(chǎn)生生物代謝中的高能物質(zhì)。
暗反應(yīng)不需要光的作用,但需要催化作用,反應(yīng)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(yīng)生成的能量和還原物質(zhì),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(zhuǎn)化成碳水化合物。
如今,科學(xué)界對光合作用的研究進入到了分子生物學(xué)時代。利用分子生物學(xué)方法,科學(xué)家能夠?qū)⒐夂献饔脵C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(guān)基因的表達(dá)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,以及它們之間的相互作用,科學(xué)家可以更詳細(xì)地了解光合作用的過程。深入地研究光合作用的機制和應(yīng)用,對于應(yīng)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(zé)任編輯:張鵬輝