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科普 | 那些利用光合作用而生的动物们
在你的认知中,哪些生物是以光合作用为生的呢?一般人大概立刻就能想到植物和藻类,但是事实上还有更多其他的物种。包括蝾螈,海蜗牛,巨蛤,海鞘,水母,珊瑚,海葵,水螅和海绵等等。这是怎么回事呢?为什么人就不能进行光合作用呢?
先来科普一下基础知识,(敲黑板,高中生物知识点来了,关于光合作用的认知!)
光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。
1、光合作用的发现:
①1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。
②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,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。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
③1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。
④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组向植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2 O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。
⑤光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢?进入20世纪40年代,科学家开始用放射性同位素14C做实验研究这一问题。美国科学家卡尔文(M.Calvin, 1911-1997)(图5-14)等用小球藻(一种单细胞的绿藻)做实验:用14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性,最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,这一途径称为卡尔文循环。
2、叶绿体的色素:
①分布:基粒片层结构的薄膜上。
②色素的种类:高等植物叶绿体含有以下四种色素。A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b( ;B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素和叶素。
3、叶绿体的酶:
分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。
4、光合作用的过程:
①光反应阶段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形