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为什么光合作用是生命发动机?

光合作用不仅保证植物自给自足,还为微生物、动物、人类等绝大多数生物提供能量,为它们提供生长繁殖的碳水化合物。更重要的是,光合作用还是另一意义上的生命发动机。我们知道,生命在生存过程中需要呼吸,需要进行能量转化和体内各种营养物质的转化,这一切都离不开氧气。可以这样说,氧气是生命之源,把光合作用比喻为地球上的生命发动机一点也不过分。

现在已经知道,在我们地球周围大气中,氧气是慢慢地从无到有、从少到多,直到今天大体恒定的浓度为21%左右。当生物高效率的需氧呼吸发生后,当多细胞、多组织、多器官的大型生物出现后,当可以防御太阳光中紫外线杀伤作用的高空臭氧层形成后,多种生物开始从海洋、湖泊和江河安全登陆,最后遍布地球的各个角落,逐渐形成庞大的生物圈,这一切都要归功于光合作用释放的氧气。可以毫不夸张地说,除了极少数的自养型细菌以外,一切生物都离不开光合作用光合作用是地球生物圈形成、运转和繁荣的关键环节。

【试一试】

将一盆生长良好的天竺葵或大豆放入暗室中24~48小时,使其叶片中的淀粉完全消耗;将植株的部分叶片用厚黑纸罩起;早晨将此盆放到太阳光下;中午过后摘取照光和没照光叶片各一片,投入烧杯内沸腾的80%酒精中,轻轻晃荡一段时间;当叶片中的叶绿素被完全提取到酒精溶液中、叶片变成近白色以后,取出叶片;将叶片用清水冲洗干净,投入碘化钾溶液中,照光叶片会变成蓝黑色,而没照光叶片则不变色,表明照光叶片经过光合作用积累了淀粉(碳水化合物的一种)。

如果用拍过景物的底片代替黑纸或黑布遮光,再按上面的步骤处理叶片,最后会看到什么

注意:酒精易燃,应远离明火,可以在生物学老师指导下完成。

【发散思维】人类能不能模仿叶绿体的结构,建造一座光合作用工厂?