探索发现(探索发现是中央几台)墙裂推荐
亲爱的朋友,关于文学、历史、社会、战争话题,在下谈得不少了。今天咱们的话题——光合作用的探索与发现之旅。
亲爱的朋友,关于文学、历史、社会、战争话题,在下谈得不少了今天咱们换下口味,不谈人文历史,谈谈科学探索与发现之旅有的朋友可能会想:“坏了!那都是些枯燥乏味的东西啊,我可不感兴趣喔”朋友,我敢保证,只要您能给我两分钟,认真将拙文读下去,我敢保证,您一定会感兴趣的,一定!。
闲话少说,言归正传今天咱们的话题——光合作用的探索与发现之旅光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程光合作用对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等,无不来自光合作用没有光合作用,人类就没有食物和各种生活用品换句话说,没有光合作用就没有人类的生存和发展那么,对于人类如此重要的光合作用是怎样被探索和发现出来的呢?。
一、海尔蒙特用实验试图查清植物到底“吃”什么方法:柳树盆栽实验实验人:荷兰生物学家海尔蒙特17世纪以前,世人普遍认为植物生长所需的全部元素是从土壤中获得的1642年(关于这个时间,学界有争论),有位名叫梵•海尔蒙特的荷兰(一说比利时)生物学家进行了柳树盆栽实验:。
他把一根柳条插在一只装着泥土的木桶里事先称了一下木桶、柳条、土壤的重量以后他就经常浇水,别的什么肥料也没有加五年以后,这枝柳条长大成树了海尔蒙特把柳树挖出来,去掉根上的泥土,称了称,比原来的柳条重了三十倍。
柳树增加的物质是从哪儿得来的呢?是从土壤里得来的吗?不是,因为桶里的土壤五年中只少了不到二两海尔蒙特猜想是从水中得来的,其实他猜错了因为,后来人们做了一个化学分析,得知柳树增加的物质有很大一部分是碳元素。
碳元素决不是从水里来的,因为水是氢和氧的化合物于是人们又想:柳树增加的物质可能是从空气中得来的,因为空气中含有碳的化合物——二氧化碳根据这样的设想,人们又做了一个实验,把柳树栽在一间温室里,如果把室内的二氧化碳除去,柳树便停止生长;把二氧化碳放进去,柳树又开始生长。
啊!原来柳树“吃”的是二氧化碳!
海尔蒙特(1580——1644)所作柳树盆栽实验是生物研究划时代的工作
当然,只有二氧化碳,植物还不能生存植物体内最多的是水分,植物喝的水是相当多的一般植物所喝的水量,相当于它自己体重的三百倍或八百倍据统计,一株向日葵,一个夏天要喝五百斤左右的水一株玉米,一个夏天也要消耗四百多斤的水。
蔬菜需要的水更多如果一亩地长了三千斤白菜,就需要消耗二百四十万斤水二、普利斯特利密闭玻璃罩实验方法:将点燃的蜡烛和老鼠分别放置在有没有植物和有植物的密闭玻璃罩里实验人:英国物理学家普利斯特利1771年,有一天,普利斯特利做了一个实验:
他把一支点燃的蜡烛和一只老鼠分别放在一个密闭的玻璃罩里燃烧的蜡烛得不到新鲜空气,不久就熄灭了;老鼠得不到新鲜的空气,不久也死了他又把点燃的蜡烛和另一只老鼠分别放在一个密闭的玻璃罩里,玻璃罩里都放进薄荷枝。
结果,蜡烛燃烧的时间长了很多;老鼠在玻璃罩里的生命也能延长很久由此可见,动物和植物能够互相交换自己所需要的气体。
普利斯特利(1733——1804)发现氧气的伟大科学家
于是,普利斯特利在1776年,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”三、英格豪斯解开了普利斯特利植物“净化”空气实验不能重复之谜,光合作用原理基本被揭开了。
荷兰宫廷医生、科学家英格豪斯在普利斯特利研究的基础上进行了五百多次实验,发现普利斯特利实验不能多次的原因是他忽略了重复光的作用,植物只有在光下才能“净化”空气。
英格豪斯(1730——1799)发现光照下植物会产生氧气在实验期间,他将各种植物放在透明容器中的水下,以便他可以观察正在发生的事情他注意到,当植物在光照下时,在植物的叶子下面会出现气泡当把同样的植物放在黑暗中时,他注意到气泡在一段时间后不再形成。
他还指出,正是叶子以及植物的其他绿色部分产生了气泡然后,他收集了植物产生的气泡,并进行了许多测试,以确定其身份经过大量测试后,他发现阴燃的蜡烛会从气体中重新点燃因此,英格豪斯推断出气体是氧气在他的实验中,他还推断出这些相同的植物在黑暗中也会释放二氧化碳。
最后,他指出,植物在光下释放的氧气总量要比在黑暗中释放的二氧化碳多以上三位科学家便是光合作用研究的先驱全世界公认英国物理学家普利斯特利为光合作用的发现者,把1771年定为光合作用的发现年四、科学家对光合作用的后续探索和新成果。
1864年,德国科学家萨克斯做了这样一个实验:把绿色叶片放在暗处几小时,目的是让叶片中的营养物质消耗掉然后把这个叶片一半曝光,另一半遮光过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。
这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉1880年,美国科学家恩格尔曼用水绵进行了光合作用的实验:把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里,然后用极细的光束照射水绵恩格尔曼的实验证明:。
氧是由叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所…………1965年,R. B. Woodward因全合成叶绿素分子等工作获得了诺贝尔奖1980年代末期,Deisenhofer等测定了光合细菌反应中心结构,取得了解膜蛋白复合体细节及光合原初反应研究的突出进展,获得了1988年的诺贝尔奖。
1992年,Marcus因研究包括光合作用电子传递在内的生命体系的电子传递理论而获得诺贝尔奖1990年代末,催化光合作用的光合磷酸化和呼吸作用的氧化磷酸化的酶的动态结构与反应机理研究获得了重大进展Walker和Boyer获得了1997年的诺贝尔奖。
中国的光合作用研究自20世纪50年代开始,取得了长足的进展如中国科学院上海植物生理研究所在光合作用能量转换、光合碳代谢的酶学研究等方面,中国科学院植物研究所在光合作用的原初反应和光合色素蛋白复合体研究等方面都有所发现和创新。
尽管光合作用研究历史不算长,但经过众多科研工作者的努力探索,已取得了举世瞩目的进展,为指导农业生产提供了充分的理论依据亲爱的朋友,您对光合作用的探索与发现之旅大概走向是否有了新的印象呢?如果您觉得拙文还值得一读,敬请帮忙点个赞。
如果您能关注我,我会喜出望外的您对我国科学界在光合作用等方面科研工作有什么要谈的吗?期待您的回复、交流和批评指正再次感谢您的阅读与陪伴,再见!
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