《能量之源——光与光合作用》
一 捕获光能的色素和结构
追根溯源,对绝大多数生物来说,活细胞所需能量的最终源头是来自太阳的光能。将光能转换成细胞能够利用的化学能的是光合作用。进行光合作用的细胞,首先要能够捕获光能。
捕获光能的色素
我们知道,玉米中有时会出现白化苗由于不能进行光合作用,待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细胞中的色素有关。
绿叶中的色素有4种,它们可以归纳为两类:
将绿叶中的4种色素溶液,分别放在阳光和三棱镜之间,从连续光谱中可以看到不同波长的光被吸收的情况:叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这些色素吸收的光都可用于光合作用。因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以叶片呈现绿色。
1817年,两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿素,当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。1865年,德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作用中的功能时,发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞中,而是集中在一个更小的结构里,后来人们称之为叶绿体。
叶绿体的结构
在光学显微镜下观察,水稻、柑橘等被子植物的叶绿体一般呈扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下观察,可以看到叶绿体的外表有双层膜,内部有许多基粒,基粒与基粒之间充满了基质。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构成为类囊体。吸收光能的四种色素,就分布在类囊体的薄膜上。
每个基粒都含有两个以上的类囊体,多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体,极大地扩展了受光面积。据计算,1g菠菜叶片中的类囊体的总面积竟达60m²左右。
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必需的酶。
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孙老师
女,中教高级职称
市优秀教师,优秀班主任,骨干教师,先进工作者,所撰写的论文多次获省优秀论文一等奖。