光合作用是怎样具体进行的? 光合作用
光合作用(光合作用是如何工作的?)
春夏交流期间 , 阳光明媚 , 处处充满活力 。即使我们现在处于封闭的疫情之下 , 生活的故事又在萌芽了!
当我第一次知道植物可以进行光合作用 , 也就是我们赖以生存的能量物质(糖)时 , 我一直梦想着:如果人们仅仅靠晒太阳就“吃饱”了 , 那岂不是很美妙?
显然 , 这只是我年轻时 , 毫无任何基本前提的漫无目的地做白日梦 。
然而 , 事实上 , 许多伟大的科学家已经“想象”了我的想法 。
关于光合作用的重大科学研究 , 诞生了6个诺贝尔奖 , 显示了光合作用对人类认知世界的重要性 。
发明光合作用历史年鉴(编者按:里面包含很多专业词汇 , 不懂也没关系 , 赶紧跳过就行)
17世纪以前 , 人们看到植物把根插入土壤 , 于是不假思索地认为植物生长的所有要素都应该来自土壤 。
17世纪中叶 , 荷兰科学家范·赫耳蒙特在一个大罐子里种了一棵柳树 , 然后不断地给它浇水 。柳树长大后 , 他称了一下柳树的重量 , 得到了75公斤 , 但是土壤一点都没有变化 , 只有0.1公斤的差别 。
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赫耳蒙特的实验
赫耳蒙特很好奇这额外的74.6公斤植物应该来自哪里 。然而 , 不幸的是 , 他短暂地认为这部分重量来自灌溉水 。
1771年 , 英国化学家JPriestley把一只老鼠和一支蜡烛放在一个封闭的钟罩里 。老鼠很快就会死去 , 蜡烛也会熄灭 。后来 , 他把植物放在一个封闭的钟罩里 。结果老鼠没死 , 蜡烛也不灭 。
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普里斯特利的实验
因此 , Priestley得到的结果是:“植物可以净化空气体!”
然而 , 令普里斯特利恼火的是 , 他后来重复了许多实验 , 结果并不总是能得出一致的结论 。
那是因为他第一次做实验是用光做的 , 而其他时候他没有用光做 。
后来 , 荷兰医生J. Ingenhousz通过多次实验指出了这一点 。
也就是从那个时候开始 , 光合作用就被人类发明了 。
1782年 , 瑞士人让·斯涅贝尔用化学方法发明了它:二氧化碳是光合作用的必要物质 , 氧气是光合作用的产物 。
1804年 , 瑞士的索绪尔通过详细的实验和称重证明了光合作用和水参与了反应 。
1864年 , J. V .萨克斯发明了太阳光照射碘时 , 树叶会变成蓝色 , 这证明光合作用形成碳水化合物(淀粉) 。
也就是说 , 当人们到达这里时 , 他们只是知道光合作用的原料是空气中的空二氧化碳和土壤中的水 , 通过光照产生的产物是糖和氧 。
然而 , 光合作用的具体机制仍不清楚 。
上世纪初 , 随着显微镜等技术的发展 , 1915年 , 威尔斯塔特终于提取出了植物光合作用的结构单位——叶绿体 。
【光合作用是怎样具体进行的? 光合作用】结果 , 威尔斯塔特获得了诺贝尔奖(第一个) 。
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威尔斯塔特
不久后 , 英国和德国的科学家用藻类做了实验 , 结果表明光合作用可以分为两个阶段:有光参与的光响应阶段和无光参与的暗响应阶段 。
上世纪中叶 , M. Calvin等人用同位素碳研究了光合响应 , 详细解释了二氧化碳中碳的去向 。
1961年 , 卡尔文获得了诺贝尔奖(第二名) , 因为他的实验方法对分子生物学的未来研究和光合作用的进一步讨论具有重要意义 。
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米(meter的缩写))卡尔文在现场接受诺贝尔奖
后来人们用类似的方法肯定了光合作用中的两条途径:C4途径(甘蔗、玉米等植物的光合作用途径)和景天酸代谢途径(菠萝等植物的光合作用途径) 。
然而 , 在这个时候 , 由于实验的复杂性 , 人们还没有发明植物界最常见的C3方式 。
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