植物为什么要光合作用

植物为什么要进行光合作用

光合作用是植物生长和生存的关键过程。它是一种化学反应，通过吸收太阳光能将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖。植物为什么要光合作用呢?这是一个复杂的问题，有许多可能的原因：

植物为什么要光合作用

1.能量需求

植物需要能量来生长、修复细胞和进行代谢活动。光合作用是植物获取能量的关键途径。通过吸收太阳光能，植物可以将二氧化碳和水转化为葡萄糖，这是植物能够利用的主要能源之一。

2.氧气产生

光合作用还可以产生氧气。植物通过吸收二氧化碳并释放氧气来进行光合作用。这些氧气可以释放到空气中，为动物呼吸提供必要的氧气。

3.维持生态平衡

植物是生态系统的重要组成部分。通过光合作用，植物可以吸收二氧化碳并释放氧气，维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。同时，植物还能够吸收一些有害气体，如氮氧化物和二氧化硫，净化空气。

总之，植物进行光合作用是一种重要的生存策略，有利于满足植物的能量需求、产生氧气、维持生态平衡等方面。虽然我们仍然有很多需要研究的地方，但这些研究已经为我们提供了一些关于为什么植物会进行光合作用的线索。

植物光合作用的奥秘

100多年前，科学家们就对光合作用有了认识，但是直到量子学建立以后，科学家们才开始了光合作用的研究工作。如今，随着科学研究的不断深入和发展，我们知道光合作用，其实包括三个主要环节：希能、传能和转化。而这三个环节都是镶嵌在光合膜中的，具有空间构想和分子排列的捕光、反应中心色素蛋白复合体，以及相关的电子载体的共同作用下完成的。在这个过程中，植物从吸收光能到分离原初电荷所需的时间居然不到万分之一秒，也就是说，在这万分之一秒以内，植物就完成了一个，包括大量光子、激子、电子、离子等传递与能量转化的复杂物理与化学过程，这真是令人感叹!

科学家们表示，光合作用过程中能量的传递和转化，不光快速惊人，而且十分高效。在合适的条件下，光合膜系统中的全能效率超过了94%，一旦光只能传入反应中心，能量转化的量子效率甚至可达100%，这样高效的机制，恐怕是当今任何科学技术都不能达到的。

科学家们指出，要彻底了解光合作用高效机制的秘密，就必须获得最合适的、高度纯化的、稳定性足够强的补捕光和反应中心复合物，同时配合足够快速的物理和化学技术手段。但目前为止还没有科学家能够通过实验真正解开这一谜题。

其次，光合作用为大自然中最重要的生化反应之一，它源于什么时候?这样复杂的独立代谢反应是如何演化而来的?因此，光合作用的起源和演化是困扰科学家的第二大问题。

美国生化学家罗伯特教授认为，大约在25亿年前就有了光合作用，而且反应演化很可能能依赖于细菌。然而，由于光合作用发展史过于久远，参与的微生物种类过多，变化太大，所以其演化线索并不好追踪。然而，为了进一步突破困局，罗伯特教授等人对五种细菌基因组进行了相关的试验和研究，结果表明植物的光合作用是由不同的演化路线合并而成的，并非单一的直线。这样的研究结论说明人类可以对微生物进行修补或改造，从而产生新的生化反应，甚至可以设计出独特的物质的合成反应。

最后，人类能否脱离植物，实现工厂化的光合作用呢?

我国有科学家指出，要想进一步弄清光合作用的机理，就必须对其空间构想蛋白的分子排列等问题有清楚的认识。可是镶嵌在脂质双分子膜里面的分子膜蛋白具有极强的疏水性，十分难分离和结晶。幸运的是，通过我国科学院植物研究所的科研人员不懈的努力，如今，我国已经拥有了提取这种膜蛋白的技术。这对于光合作用的膜蛋白研究具有十分重大的意义。于是有人便提出了这样的构想，或许有一天人类可以通过模拟光合作用，让植物直接从工厂里生产出来，降低人类对植物光合作用的依赖性。

当然，对于这种远大的构想，只是美好的愿望罢了，因为到目前为止，植物光合作用，还有许多奥秘，等待人类去探索和发现。

植物为什么可以进行光合作用?

光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类利用叶绿素和某些细菌利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程.植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量.通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%～20%左右.对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键.而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的.植物利用阳光的能量,将二氧化碳转换成淀粉,以供植物及动物作为食物的来源.叶绿体由于是植物进行光合作用的地方,因此叶绿体可以说是阳光传递生命的媒介.原理：植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取.就是所谓的自养生物.对于绿色植物来说,在阳光充足的白天,它们将利用阳光的能量来进行光合作用,以获得生长发育必需的养分.这个过程的关键参与者是内部的叶绿体.叶绿体在阳光的作用下,把经有气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为淀粉,同时释放氧气：