光合作用的发现
化学先生 / 2019-09-03
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成有机物储存能量，并且释放出氧的过程。我们每时每刻都在吸人光合作用释放的氧。我们每天吃的食物，也都直接或间接地来自光合作用产物。那么，光合作用是怎样发现的呢?
直到18世纪中期，人们一直以为植物体内的全部营养物质，都是从土壤中获得的，井不认为植物体能够从空气中得到什么。1771 年，英国科学家普利斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在 一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物-起放在玻璃罩内，小限也不容易室息而死。因此，他指出植物可以更新空气。
但是，他并不知道植物更新了空气中的哪种成分，也没有发现光在这个过程中所起的关键作用。后来，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。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，男一半遮光，过段时间后， 用碘蒸气处理叶片，发现速光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则星深蓝色。
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， 德国科学家恩吉尔曼用水绵进行了光合作用的实验:把载有水绵和好氧细W的临时装片放在没有空气并且黑暗的环境里，然后用极细的光東照射水绵。通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近，如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。
恩吉尔曼的实验证明: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。从总体上看，光合作用是一个氧化还原过程。在光合作用的原料中，二氧化碳是碳的最高氧化状态，氧在水中却是一种还原的状态。在光合作用的产物中，糖类则是碳的还原状态。通过反应，二氧化碳被还原到糖类的水平，水中的氧则被氧化为分子态氧。我们知道，在常温常压下，自然界是实现不了这个反应的。
而在绿色植物体内，仅仅由于叶绿素吸收光能作为反应的推动力，就能使-个很难被氧化的水分子去还原一个很难被还原的二氧化碳分子，并能使个基本不含能量的二氧化碳变成一个富含能量的有机物。光合作用的过程包括一系列的物质转化和能量转变。根据目前的认识，能量的积蓄首先是把光能转变为电能，其次是把电能转变为活跃的化学能，最后则是把活跃的化学能转变为稳定的化学能。
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