大部分微生物都可以在黑暗中存活,引导它们合成物质和能量的,是一种名为DPOR(非光依赖型原叶绿素酸酯氧化还原酶)的蛋白酶。随着生物的进化,叶绿体逐渐形成,进化出来的高等生物产生了光合作用,这是一个可以将光能转化为化学能的过程,而光合作用中重要的光激发酶LPOR(光依赖型原叶绿素酸酯氧化还原酶)起到了光合反应途径阀门的作用,诱导物质和能量的合成。
对光合作用最有效的光是“红光”和“蓝紫光”。
通常在红光下光合作用最快,蓝、紫光次之,绿光最差。红光是被叶绿素吸收最多的光线部分,并能促进叶绿素的形成,具有最大的光合活性蓝紫光其次,它也能被光合色素吸收和利用。
绿光易被绿色叶子反射和透射,因此很少被吸收利用,一般把绿光称为生理无效光红色光可以增加果实内的糖分与维生素的含量,也能促进植物成熟;蓝色光能增加植物蛋白质的含量(用蓝色光照射大豆,大豆的成熟期可以提前 20 天,蛋白质的含量提高 2.1% )。
日光灯可以使植物进行光合作用。科学研究发现植物进行光合作用主要是靠蓝绿光和红橙光,日光灯灯光里含有这两种光,所以植物在灯光下也能进行光合作用。植物进行光合作用时主要是将光中的能量转换为生物能贮存起来,灯光实际上是种人类制造的光,其中的能量可以被植物吸收的部分完成光合作用,但由于人造光源的温度远远低于太阳的温度,可被吸收的可见光较少
在光合作用中能引起原初光化学反应或电荷分离的最小单位。原初电子供体及原初电子受体位于其中。光能转变为化学能即发生在此部位。(见原初反应)。目前分离得最“纯”的是光合细菌的光合作用中心复合物,它包括3条多肽链,4个细菌叶绿素a分子,2个去镁细菌叶绿素a分子,1个泛醌和1个非血红素铁。近些年来对高等植物光系统Ⅱ的作用中心的研究有较大进展,它包括2条多肽链(称为D1、D2),5个叶绿素a分子,2个去镁叶绿素分子,1个β-胡萝卜素和1~2个细胞色素b-559
光合作用是被英国牧师、化学家J.Priestley首次发现的。
1771年,英国牧师、化学家J. Priestley进行密闭钟罩试验。他发现有植物存在的密闭钟罩内蜡烛不会熄灭,老鼠也不会窒息死亡。于是在1776年,他提出植物可以“净化”空气。但是他不能多次重复他的实验,即表明植物并不总是能够使空气“净化”。
荷兰医生J. Ingenhousz在Priestley研究的基础上进行了多次实验,发现Priestley实验不能多次重复的原因是他忽略了光的作用,植物只有在光下才能“净化”空气。
一般以J.Priestley为光合作用的发现者,把1771年定为光合作用的发现年。
光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源.制造了有机物,人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。
使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定,使动物和人类正常呼吸、生存。
第一波段的辐射光:
是含有大量能量的紫外线,但部份的紫外线都被臭氧层所吸收。所以我们较关心的是与农膜有密切相关的部份:紫外线-b(波长280—320nm)及紫外线-a(波长320—380nm),这二种波段的紫外线有其不同的作用如:对植物的花产生着色的作用.
第2波段的辐射光:
是可见光(波长400—700nm),相当于蓝光、绿光、黄光及红光,又称为par,即光合作用活跃区。是植物用来进行光合作用的最重要可见光部份。蓝光与红光是在par光谱带中最重要的部份,因为植物中的核黄素能有效的吸收此一部份的光线,而
绿光则不容易被吸收。
第3波段的辐射光:
是红外线,又可分为近红外线和远红外线。
近红外线(波长780—3,000nm)的光基本上对植物是没有用的,它只会产生热能。
远红外线(波长3000—50,000nm),这一部份的辐射线并不是直接从太阳光而来的。它是一种带有热能分子所产生的辐射线,一到晚上就很容易散失掉.
绿色植物能够进行光合作用,所以绿色植物需要出绿光之外的其他颜色的光,只要灯泡发的不是绿光都可以通过绿色植物进行光合作用
光合作用可以将太阳能转变为化学能,储存在所形成的有机化合物中。光合作用可以吸收二氧化碳,将无机物变成有机物。 地球上的自养植物同化的碳素,40%是由浮游植物同化的,余下60%是由陆生植物同化的。光合作用有助于维持大气中的碳氧平衡,光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件,另一方面,逐渐形成了大气表层的臭氧层。
光合作用的主要控制因素是光照,一天中光合作用的最强时间大约为10点--11点以及下午的14点-15点的时间, 过了11点由于光照太强,植物光合作用的强度会减弱。
因为这个时间段的光照是最强的,因此植物也会像是吃了菠菜一样,精力最旺盛,进行的光合作用也是最强的。所以如果家里面种了花花草草的话,这个时间段就可以将他们放出来放飞自我了。
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