光合作用的起源精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇光合作用的起源，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

一、2019上半年推廣應(yīng)用情況

我局多措并舉，積極探索，大力推動(dòng)新能源車輛在郵政快遞行業(yè)中的運(yùn)用。

一是地方政策支持。近日，**市政府印發(fā)了《**市推進(jìn)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整實(shí)施方案（2019-2020年）》的通知，《方案》指出要完善城市綠色配送體系，加大新能源城市配送車輛推廣應(yīng)用，積極推進(jìn)城市綠色貨物配送發(fā)展，加大資金支持力度，到2020年，初步形成覆蓋全市的城際快充網(wǎng)絡(luò)。

二是召開(kāi)座談會(huì)議。我局聯(lián)合商務(wù)局組織召開(kāi)了新能源車推廣工作座談會(huì)，詳細(xì)了解企業(yè)需求。會(huì)上闡述了新能源車輛對(duì)于行業(yè)綠色發(fā)展、轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要意義，宣傳了國(guó)家、省、市關(guān)于新能源車的財(cái)政補(bǔ)貼、基礎(chǔ)設(shè)施、安全服務(wù)等各項(xiàng)政策，并詳細(xì)了解了企業(yè)的需求狀況。

三是搭建推廣平臺(tái)。與市工信局進(jìn)行充分溝通，在掌握了相關(guān)政策和流程后，與車城、廠商等企業(yè)開(kāi)展了多次洽談，并組織快遞企業(yè)代表（全市各品牌快遞企業(yè)及縣區(qū)分支機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人）到新能源汽車銷售網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)參觀和咨詢洽談，快遞企業(yè)人員參與了試乘試駕活動(dòng)。

經(jīng)過(guò)積極推廣，上半年全市郵政快遞行業(yè)通過(guò)購(gòu)買或租賃方式新增新能源汽車17輛（其中郵政新增10輛，快遞新增7輛），目前中國(guó)郵政速遞物流有限公司**市分公司用于城區(qū)攬收、投遞的配送車輛126輛，其中新能源電動(dòng)汽車51輛，占攬收投遞車輛的41%，快遞行業(yè)新能源車共有30余輛。

二、充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況

我市已建立的新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施以單位停車場(chǎng)、公共停車場(chǎng)為主體，以城市快充電站、高速公路服務(wù)區(qū)快充站為補(bǔ)充, 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至目前，我市已建成充電樁1594個(gè)，其中投入運(yùn)營(yíng)1189個(gè)，各縣（市、區(qū)）都有分布，其中運(yùn)河區(qū)、新華區(qū)、高新區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)投入運(yùn)營(yíng)的公用充電站43座、公用充電樁321個(gè)。到2020年，**市市區(qū)公用充電站力爭(zhēng)達(dá)到110座，公用充電樁力爭(zhēng)達(dá)到2700個(gè)。這些公用充電樁分別由國(guó)網(wǎng)供電公司、特來(lái)電新能源汽車科技有限公司建設(shè)。

三、存在的問(wèn)題

首先是購(gòu)置成本高。目前，在全國(guó)88個(gè)新能源汽車推廣的城市中購(gòu)買新能源車可以享受國(guó)家補(bǔ)貼，但是購(gòu)買一輛新能源電動(dòng)汽車的價(jià)格仍然要高于同等型號(hào)的普通燃油車的價(jià)格，由于購(gòu)置成本太高，快遞企業(yè)很難大范圍、大批量地應(yīng)用新能源電動(dòng)汽車。

其次是續(xù)航里程短和裝載容積小。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，快遞人員以40—60km/h的時(shí)速多次往返派送快件時(shí)，電池的續(xù)航能力達(dá)不到一次充電可以滿足全天的要求，且在冬季電池的性能不能夠充分地發(fā)揮，行駛里程和夏天差異較大。同時(shí)裝載容積小也是當(dāng)前快遞企業(yè)不愿采購(gòu)新能源車的一大因素。快件中有很多自重輕但體積較大的泡沫類快件，生產(chǎn)企業(yè)必須根據(jù)快遞運(yùn)輸?shù)膫€(gè)性，對(duì)裝載容積進(jìn)行合理的配置。

再次是充電配套設(shè)施不完善。目前快遞新能源車充電還面臨多方面問(wèn)題如：網(wǎng)點(diǎn)所在地物業(yè)不允許充電、大部分快遞網(wǎng)點(diǎn)臨街，夜間充電，相關(guān)設(shè)施存在較大隱患、大多數(shù)快遞網(wǎng)點(diǎn)門前屬公共區(qū)域，充電樁安裝不便等等。

最后是車企售后服務(wù)的缺乏。當(dāng)前提供新能源車售后服務(wù)的品牌門店少，覆蓋率比較低；出現(xiàn)故障返修后，一般在3天以上，返修期太長(zhǎng)，對(duì)于快遞網(wǎng)點(diǎn)來(lái)說(shuō)會(huì)嚴(yán)重影響派件工作；超出使用年限的動(dòng)力電池回收問(wèn)題，目前還沒(méi)有明確的政策保障。

四、相關(guān)工作建議

篇2

我們所居住的地球上有著無(wú)數(shù)多姿多彩的生命，比如花草、樹(shù)木還有野生動(dòng)物。這些生命能夠存活的基礎(chǔ)便是它們與環(huán)境所進(jìn)行的物質(zhì)與能量的交換。在這些物質(zhì)與能量的交換中，光合作用起了基礎(chǔ)的作用，它關(guān)乎著地球上無(wú)數(shù)生物的生存、演化和繁榮。

地球的早期是沒(méi)有生命的一片荒蕪，光合作用的出現(xiàn)對(duì)于地球早期生命的出現(xiàn)，以及地球面貌的改變都起到了十分重要的作用。早期的地球經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展后，在原始海洋中已形成了一些非生物起源的有機(jī)物，早期產(chǎn)生的原始生物就是通過(guò)消耗這些原始海洋中的有機(jī)物來(lái)獲得能量，從而支持其生命活動(dòng)的。這樣，原始生物的出現(xiàn)會(huì)使原有非生命起源的有機(jī)物不斷減少，因而會(huì)趨向絕滅?？墒?，在這過(guò)程中，原始生物也在不斷地變異和演化。其中，某些原始生物演化出了可利用太陽(yáng)光等能量把二氧化碳還原并合成有機(jī)物的功能，成為自養(yǎng)生物，這為它本身的生存并為其他異養(yǎng)生物的蓬勃發(fā)展創(chuàng)造了條件。

由于光合作用還使氧氣從水中釋放出來(lái)，于是，在有氧氣存在的情況下，生物中可演化出能徹底降解有機(jī)物而獲得更多能量的有氧代謝功能，單細(xì)胞的生物開(kāi)始向多細(xì)胞生物的方向進(jìn)化了。這具有無(wú)比重大的意義，單細(xì)胞生命不僅內(nèi)部容量有限，而且各種反應(yīng)難免互相干擾。多細(xì)胞生物可以分化出性質(zhì)有差異的細(xì)胞，能形成不同功能的組織和器官，這為生物的多方向演化創(chuàng)造了必要的條件。

由光合作用所釋放產(chǎn)生的氧氣在大氣層上空形成了臭氧層，可吸收太陽(yáng)輻射中對(duì)生物非常有害的一部分紫外線，使原來(lái)只能生存于水中的生物可能登陸，向地球上的幾乎每一個(gè)角落進(jìn)行擴(kuò)展。

至此，光合作用已為地球上生命的進(jìn)化和發(fā)展提供了必備的物質(zhì)(有機(jī)物和氧氣)、巨大的能量(將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在有機(jī)物中的化學(xué)能)和廣闊的生存及發(fā)展環(huán)境(臭氧層使原來(lái)只能生活在水中的生物可以登陸了)。地球上開(kāi)始出現(xiàn)了生機(jī)勃勃的景象。

隨著可利用光能將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物以維持生命活動(dòng)的光合生物登陸，其他以光合生物為食物的異養(yǎng)生物也可上岸了。它們以植物為食物，或是以其他吃植物的異養(yǎng)生物為食物。

早期的單細(xì)胞原始生物也隨環(huán)境條件的變異而在單細(xì)胞水平上發(fā)生了多種多樣適應(yīng)環(huán)境的變化，由于它們體積很小，人們用肉眼看不到，常把它們統(tǒng)稱為微生物。

在光合作用的推動(dòng)下，植物、動(dòng)物以及分解動(dòng)植物的微生物在地球的各個(gè)地方生存、進(jìn)化并逐漸繁榮。由于太陽(yáng)光不斷地向地球射來(lái)，地球表層的二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物非常豐富，光合作用以非常大的規(guī)模進(jìn)行，所以植物、動(dòng)物和微生物的進(jìn)化和發(fā)展能在數(shù)億年中保持欣欣向榮的勢(shì)頭。這最終使地球表面形成了一個(gè)特殊的、充滿活力的生物圈。

在這個(gè)生物圈中，生物在不斷地演化，種類迅速增多，并且出現(xiàn)的生命活動(dòng)形式也越來(lái)越高級(jí)，直到人類誕生。光合作用對(duì)于人類社會(huì)的發(fā)展同樣起著非常重要的作用。

首先，“民以食為天”。不論是在目前還是在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，人類的食品供應(yīng)都還要依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的本質(zhì)便是人們用各種辦法保證植物能有效地進(jìn)行光合作用，形成有機(jī)物，并通過(guò)多種途徑使之轉(zhuǎn)化為種類繁多的農(nóng)產(chǎn)品供人們利用。所以，光合作用對(duì)于人類食物的獲取有著至關(guān)重要的作用。另外，人類若想提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率也可以從提高光合作用的效率入手。

此外，人類社會(huì)目前面臨的另一個(gè)重大問(wèn)題便是能源的問(wèn)題。人們現(xiàn)在大量利用的飛機(jī)、汽車等交通工具和多種工業(yè)所使用的能源都是依賴石油在維持。一旦石油出現(xiàn)危機(jī)或是石油開(kāi)采枯竭，人類社會(huì)必將受到全面影響。于是，新的可替代能源的開(kāi)發(fā)便越來(lái)越受人們的關(guān)注。太陽(yáng)能是一個(gè)理想的替代者，不僅數(shù)量巨大，而且無(wú)污染。太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)有多種途徑，比如通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，或是先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能再發(fā)電。但通過(guò)植物的光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)藏在有機(jī)物中的化學(xué)能與其他的方式相比有著較大的優(yōu)點(diǎn)：首先是成本很低，可以大規(guī)模利用；其次是光合作用形成的有機(jī)物還可先充分利用，最后變?yōu)椤吧锢钡臅r(shí)候再把它當(dāng)作能源。

由此可見(jiàn)，光合作用不僅對(duì)地球生命的形成與進(jìn)化起到了非常重要的作用，它對(duì)我們當(dāng)今人類社會(huì)的發(fā)展也有很重大的意義。那么，這么重要的光合作用，到底是怎樣被人們一步一步發(fā)現(xiàn)的呢?說(shuō)起來(lái)，這還真是一個(gè)很漫長(zhǎng)的過(guò)程呢。

古希臘哲學(xué)家中“最博學(xué)的人物”亞里士多德曾猜想過(guò)植物是從土壤中吸收養(yǎng)料長(zhǎng)大的。這符合一般人的經(jīng)驗(yàn)，在肥地里植物長(zhǎng)得快些?？墒牵瑥奈镔|(zhì)來(lái)源的數(shù)量上看，這個(gè)猜想?yún)s基本上是錯(cuò)誤的。17世紀(jì)荷蘭人凡埃爾蒙做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。他在稱過(guò)重量的盛有土壤的盆中種了一棵小柳樹(shù)，只澆雨水不施任何肥料。后來(lái)柳樹(shù)長(zhǎng)得很大了，而土壤卻只輕了一點(diǎn)點(diǎn)。于是，他得出結(jié)論說(shuō)，植物增加的重量主要不是來(lái)自土壤而是來(lái)自水分?？磥?lái)這是很有說(shuō)服力的測(cè)定，但有一個(gè)重要的遺漏，他忽略了植物也有可能從空氣中得到物質(zhì)。我國(guó)明末的宋應(yīng)星在《論氣》中從另一個(gè)角度來(lái)分析，他想人的食物主要來(lái)源于植物，每天吃得多，排得少，剩余部分到哪里去了呢?是變成氣了，那么植物也可能主要是由氣變成的。這的確是非常精辟的見(jiàn)解，但終究也只是推測(cè)。直到二百多年前，隨著化學(xué)的發(fā)展，尤其是對(duì)氣體的性質(zhì)和組成有所了解，人們才通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，逐漸認(rèn)識(shí)到形成植物體的物質(zhì)來(lái)源及其和光的關(guān)系。

1771年，英國(guó)化學(xué)家普里斯特利發(fā)現(xiàn)，在密閉的玻璃罩中植物可恢復(fù)因蠟燭燃燒而變“壞”了的空氣，表明植物可改變空氣的組成。1773年，荷蘭人英恩豪斯證明，只有植物的綠色部分在光下才能起使空氣變“好”的作用，將綠色部分和光與改變氣體組成的作用聯(lián)系了起來(lái)。1804年，瑞士得索緒爾通過(guò)定量研究進(jìn)一步證實(shí)，二氧化碳和水是植物生長(zhǎng)的主要原料。1845年，德國(guó)邁爾了解光和植物進(jìn)行這些反應(yīng)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)植物把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能。1860年左右，人們就已經(jīng)用公式表示植物利用光能合成有機(jī)物的總過(guò)程，并于1897年首次在教科書中稱其為“光合作用”。

篇3

【關(guān)鍵詞】植物；光合作用；產(chǎn)物

光合作用和其他生理過(guò)程一樣，受到一系列內(nèi)外因素的影響，植物的種類，植株的年齡和器官以及植物體內(nèi)葉綠素的含量等都對(duì)光合作用有影響，在相同條件下，不同植物光合速率不同是由植物本身的遺傳特性決定的，同一品種植物的光合速率主要受光照、CO2濃度、溫度、水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等環(huán)境因素的影響，下面簡(jiǎn)述外界因素對(duì)光合作用的影響。

1.光照強(qiáng)度

光是光合作用的能源，沒(méi)有光，光合作用就無(wú)法進(jìn)行。光合強(qiáng)度與光照強(qiáng)度有密切的關(guān)系。

常用的光照強(qiáng)度單位為lx（勒克斯）。實(shí)際的光照強(qiáng)度，可用照度汁直接測(cè)量出來(lái)。夏季晴天中午，露地的光照強(qiáng)度約為35.28×105lx，冬季晴天露地光照強(qiáng)度約為88.1×104lx，而陰雨天僅及晴天光照的1/5―1/4。一般植物在很弱的光照下，便能進(jìn)行光合作用。光愈弱，光合作用也愈弱，如果光照強(qiáng)度增大，光合作用也就增強(qiáng)。但是光照強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，光照強(qiáng)度再加強(qiáng)，光合作用并不再隨之增高，這時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。在達(dá)到光飽和點(diǎn)以后，如果再繼續(xù)增加光照強(qiáng)度，有些植物的光合作用將會(huì)下降。這是由于強(qiáng)光引起光合色素和重要的酶類鈍化，同時(shí)強(qiáng)光往往導(dǎo)致高溫，易造成水分虧缺、氣孔關(guān)閉和CO2供應(yīng)不足等。根據(jù)植物對(duì)光強(qiáng)度的需要不同，可以將植物分為兩類：陽(yáng)性植物（如月季、扶桑、白蘭、唐菖蒲等）的光飽和點(diǎn)接近于全部光照強(qiáng)度的一半；耐陰植物（如茶花、杜鵑、萬(wàn)年青、蘭花等）在全部光強(qiáng)的l/10，即能正常地進(jìn)行光合作用，光照強(qiáng)度過(guò)高時(shí)，反而導(dǎo)致光合作用減弱。在兩類之間還有一些中間類型的植物（如萱草、天門冬、紅楓、含笑、蘇鐵等），它們?cè)谡陉幒腿咳照障露寄苓M(jìn)行正常的光合作用。

植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，還在進(jìn)行呼吸作用。當(dāng)光照強(qiáng)度較高時(shí)，植物的光合強(qiáng)度往往要比吸收強(qiáng)度高若干倍；當(dāng)光照強(qiáng)度下降，光合強(qiáng)度也下降，光強(qiáng)度降到一定程度時(shí)，光合作用吸收的CO2與呼吸作用放出的CO2相等，這時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。陽(yáng)性植物的光補(bǔ)償點(diǎn)比耐陰植物高，通常陽(yáng)性植物在全部光強(qiáng)的3%～5%時(shí)達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)；而耐陰植物的光補(bǔ)償點(diǎn)則不超過(guò)全部光強(qiáng)的1%。植物在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)不能積累干物質(zhì)，而且夜間還要消耗干物質(zhì)，這對(duì)植物的生活是很不利的。因此，植物所需的最低光照強(qiáng)度，必須高于光補(bǔ)償點(diǎn)。

光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)代表植物的葉片對(duì)強(qiáng)光和弱光的利用能力，可用來(lái)衡量植物的需光量。因此，光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)的確定對(duì)于栽培植物有重要作用，特別是光補(bǔ)償點(diǎn)可作為園林植物配置、樹(shù)木修剪的根據(jù)。栽培在溫室中的植物，通過(guò)維持一個(gè)最適的溫度條件，補(bǔ)償點(diǎn)的位置可以適當(dāng)降低，這對(duì)于有效地利用較弱的光照維持正常光合作用具有重要意義。

2.CO2的濃度

C02是光合作用的主要原料，其含量直接影響到光合作用的進(jìn)行。大多數(shù)植物，當(dāng)空氣中的CO2含量低于60×10-6ppm時(shí)，光合作用則顯著降低，甚至完全停止，這一CO2濃度稱為CO2補(bǔ)償點(diǎn)。提高CO2濃度，在一定范圍內(nèi)能夠提高光合強(qiáng)度。一般情況下，光合作用的最適CO2濃度約為0.1%，而空氣中的CO2含量通常為0.02%一0.03%左右，所以，如果能適當(dāng)?shù)卦黾涌諝庵蠧O2濃度，光合作用便能顯著增加。目前國(guó)外的溫室及塑料薄膜棚室已大面積應(yīng)用CO2施肥的方法增加空氣CO2含量。國(guó)內(nèi)也有不少單位在進(jìn)行試驗(yàn)。一般在育苗和生長(zhǎng)旺盛期進(jìn)行CO2施肥效果較好。在試驗(yàn)條件下，CO2施肥一般用于冰，它是一種低溫固態(tài)的CO2，在常溫下升華為氣態(tài)。用干冰時(shí)要注意人體不要直接接觸，以免發(fā)生低溫傷害。也可用強(qiáng)酸和碳酸鹽反應(yīng)，使其產(chǎn)生CO2，但要注意強(qiáng)酸不可太濃，以免發(fā)生有害氣體。另外，可以結(jié)合糖化飼料發(fā)酵，或用水缸盛廄肥發(fā)酵，不時(shí)攪拌，即可達(dá)到增加室內(nèi)CO2濃度的目的。

在室外條件下，目前施用CO2肥料還有相當(dāng)大的困難，主要是依靠風(fēng)引起空氣流動(dòng)，使CO2的空氣接近葉面，以保證光合作用的正常進(jìn)行。另外可施用碳酸鹽肥料和有機(jī)肥，來(lái)增加土壤的CO2含量。施用有機(jī)肥料可提高土壤中的腐殖質(zhì)，增加土壤中微生物的數(shù)量并改變土壤微生物的群落，這樣也可達(dá)到CO2施肥的目的。土壤中的CO2一部分?jǐn)U散到空氣中為植物的葉子所吸收，另一部分則直接被根所吸收。在通常情況下，空氣中CO2含量過(guò)高對(duì)光合作用也是不利的，當(dāng)濃度超過(guò)1%時(shí)，將引起原生質(zhì)中毒、氣孔關(guān)閉，從而抑制光合作用，但若同時(shí)增強(qiáng)光照強(qiáng)度時(shí)，則CO2的利用濃度就可以相對(duì)地提高。

3.溫度

植物進(jìn)行光合作用的溫度范圍很寬，通常溫度對(duì)光合作用的影響和植物的起源有關(guān)。溫帶植物光合作用的最低溫度為。0～5℃；在寒帶地區(qū)生長(zhǎng)的植物，最低可達(dá)-6～7℃；然而熱帶植物在4～8℃時(shí)光介作用被抑制。從溫度的低限開(kāi)始，光合強(qiáng)度隨溫度升高而加強(qiáng)，超過(guò)最適點(diǎn)后，光合作用便下降。一般來(lái)講，植物可在10～35℃的范圍進(jìn)行正常的光合作用，最適點(diǎn)約為25～30℃。一般植物光合作用的最高溫度為40～50℃，這時(shí)光合作用很微弱，其至停止，溫度對(duì)于光合作用的影響，與光照強(qiáng)度和CO2濃度都有關(guān)系，在光強(qiáng)度較高和CO2濃度較大的條件下，光合作用的最適溫度也隨之提高。在光強(qiáng)度低和CO濃度小時(shí)，提高濕度反而對(duì)植物生長(zhǎng)不利。因此，冬天在溫室栽培植物和溫床育苗時(shí)，在夜間和光線不足的陰雨天，應(yīng)該適當(dāng)降低室內(nèi)溫度。

4.水分和礦質(zhì)元素

水分是光合作用的原料，但植物所吸收的水分，用于光合作用的不到1%，而很大部分水分用于其他的生理過(guò)程和通過(guò)蒸騰作用而散失掉了。因此，水分對(duì)于光合作用的影響并不是直接的，水分主要是影響其他的各種生理活動(dòng)，從而間接地影響光合作用的進(jìn)行。當(dāng)植物的水分代謝被破壞時(shí)，葉子含水量減少，而引起氣孔的閉合，阻止了CO2進(jìn)入葉內(nèi)，使光合作用降低。

植物生命活動(dòng)所必需的十幾種礦質(zhì)元素，對(duì)光合作用也有直接或間接的影響。如鎂和氮是葉綠素的組成元素，鐵和錳參與葉綠素的形成過(guò)程，硼、鉀、磷等能促進(jìn)有機(jī)物的輸導(dǎo)和轉(zhuǎn)化。因此，合理施肥對(duì)保證光合作用的順利進(jìn)行，是非常重要的。

上述因素對(duì)光合作用的影響并不是孤立的，而是互相依存、互相制約的，對(duì)光合作用發(fā)生著錯(cuò)綜復(fù)雜的綜合影響。我們了解影響光合作用的因素后，在園林植物的栽培管理上，就應(yīng)綜合考慮各種因素的相互關(guān)系和綜合影響，創(chuàng)造植物生長(zhǎng)的適宜環(huán)境，來(lái)提高植物對(duì)光能的利用率和光合效率。

參考文獻(xiàn)

篇4

正是因?yàn)楣夂献饔醚芯繉?duì)于生命科學(xué)乃至人類未來(lái)發(fā)展具有重大意義，所以很多科學(xué)家致力于光合作用領(lǐng)域的研究，諾貝爾獎(jiǎng)曾被先后六次授予從事光合作用研究并作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。利用生物化學(xué)、分子生物學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)等學(xué)科資源，從不同側(cè)面相互結(jié)合進(jìn)行光合作用研究是國(guó)際上光合作用研究領(lǐng)域的新趨勢(shì)。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)1997年底啟動(dòng)了“光合作用中高效吸能、傳能和轉(zhuǎn)能的分子機(jī)理”的國(guó)家自然科學(xué)基金九五重大項(xiàng)目，科技部1999年初將光合作用列為我國(guó)具有重要應(yīng)用價(jià)值的首批十五項(xiàng)重大基礎(chǔ)理論問(wèn)題之一(“973”項(xiàng)目)，國(guó)家投入巨資，以中科院植物所光合作用研究中心以及生物物理所為首的科學(xué)工作者積極參與到國(guó)際光合作用這一競(jìng)爭(zhēng)十分激烈、特別熱門的研究當(dāng)中。

菠菜主要捕光復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)

2004年3月18日，世界著名雜志《自然》以主題論文的方式發(fā)表了由中國(guó)科學(xué)院生物物理所、植物研究所合作完成的“菠菜主要捕光復(fù)合物(LHC-II)2.72A分辨率的晶體結(jié)構(gòu)”的研究成果，其晶體的結(jié)構(gòu)彩圖被選作該期雜志的封面照片。

光合作用機(jī)理一直是國(guó)際上長(zhǎng)盛不衰的研究熱點(diǎn)，LHC-II是綠色植物中含量最豐富的主要捕光復(fù)合物。這一復(fù)合物是由蛋白質(zhì)分子、葉綠素分子、類胡蘿卜素分子和脂質(zhì)分子所組成的一個(gè)復(fù)雜分子體系，它們被鑲嵌在生物膜中，具有很強(qiáng)的疏水，難以分離和結(jié)晶。測(cè)定這樣的膜蛋白復(fù)合體的晶體結(jié)構(gòu)，是國(guó)際公認(rèn)的高難課題，也是一個(gè)國(guó)家結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究水平的重要標(biāo)志。

中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所常文瑞研究員主持的研究小組經(jīng)過(guò)6年的艱苦努力終于完成了這一重要復(fù)合體三維結(jié)構(gòu)的測(cè)定工作。中國(guó)科學(xué)院植物研究所匡廷云院士主持的研究小組，經(jīng)過(guò)多年的艱苦努力，分離、純化了這一重要的光合膜蛋白(LHC-II)，為晶體和空間結(jié)構(gòu)的解析打下了物質(zhì)基礎(chǔ)，這是生物化學(xué)、結(jié)晶學(xué)及結(jié)構(gòu)生物學(xué)的有機(jī)結(jié)合所取得的重大成果，使我國(guó)在高等植物L(fēng)HC-II三維結(jié)構(gòu)測(cè)定方面成功地超越了德國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的多家實(shí)驗(yàn)室，率先完成了這一具有高度挑戰(zhàn)性的國(guó)際前沿課題。

這一成就已經(jīng)引起了眾多國(guó)際同行的廣泛關(guān)注，正如他們所評(píng)價(jià)的：“這是光合作用研究領(lǐng)域的一大突破，對(duì)于理解植物光合作用中所發(fā)生的捕光和能量傳遞過(guò)程是必不可少的，這一成果標(biāo)志著光合作用研究的重大跨越”。

太陽(yáng)能電池

澳大利亞研究員表示，模仿植物中的葉綠素創(chuàng)造的合成分子，據(jù)此也許有一天能研制出高效的太陽(yáng)能電池。

由悉尼大學(xué)的馬克斯?克魯斯雷教授領(lǐng)導(dǎo)的分子電子學(xué)科研組，最近在羅馬舉行的國(guó)際卟啉和酞菁染料大會(huì)上提出了他們的研究成果。克魯斯雷說(shuō)：“經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的演變，自然能很有效地捕獲到光并把它轉(zhuǎn)化成能量。我們正在設(shè)法模仿自然的光合作用方式。”

葉子利用體內(nèi)排列密集的葉綠素分子將光能轉(zhuǎn)變成電能，然后再轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。促成葉綠素這一功能的必不可少的元素是色素卟啉，它位于鎂離子的中心。研究員制造了一個(gè)形狀像足球的合成葉綠素分子。它有一個(gè)樹(shù)狀大分子支架，是一個(gè)由碳、氫、氮合成的高度分岔的納米聚合體。黏附在樹(shù)狀大分子上的是捕獲光的色素卟啉的人工合成版本。一種被稱作“巴基球”的球形碳分子坐落在卟啉之間，從收集到的太陽(yáng)光子中吸收電子。

克魯斯雷和他的科研組已經(jīng)利用合成葉綠素建造一個(gè)有機(jī)太陽(yáng)能電池的雛形。它以自然釋放為基礎(chǔ)，他們希望最終能制造出比現(xiàn)有太陽(yáng)能電池更有效的電池。綠葉能有效的將30％-40％的光能轉(zhuǎn)變成電能，而通常以硅元素為基礎(chǔ)的太陽(yáng)能電池只能有效地將12％的光能轉(zhuǎn)變成電能。

克魯斯雷說(shuō)：“我們已經(jīng)擁有了模仿光電設(shè)備或太陽(yáng)能電池的主要成分。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們必須設(shè)法生產(chǎn)出一種能像薄薄的一層油漆那樣，簡(jiǎn)單地涂抹在屋頂上的東西。”他表示，科研組還希望能制造出存儲(chǔ)裝置，用來(lái)代替以金屬為基礎(chǔ)的電池。

計(jì)算機(jī)模擬光合作用

美國(guó)科學(xué)家近日稱，他們最近在實(shí)驗(yàn)室成功地用計(jì)算機(jī)模擬了植物的光合作用，并據(jù)此培育出品種更加優(yōu)良的植物。這種新植物不需要額外增加養(yǎng)分，就可以長(zhǎng)出更茂盛的枝葉和果實(shí)。

美國(guó)伊利諾伊大學(xué)植物生物學(xué)和作物科學(xué)教授斯蒂夫?隆表示，在農(nóng)作物結(jié)出谷粒前，絕大部分被吸收的氮都變成了植物葉片中的用來(lái)促進(jìn)光合作用的蛋白質(zhì)。為此，研究人員們提出了一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題：“我們能不能像植物那樣給不同的光合蛋白質(zhì)準(zhǔn)備一定數(shù)量的氮，甚至比植物做得更漂亮呢?”

首先，研究人員建立子一個(gè)可靠的光合作用模型，以便精確模擬植物對(duì)環(huán)境變化的光合反應(yīng)。為了完成這個(gè)艱巨的任務(wù)，科學(xué)家們使用了由美國(guó)國(guó)家超級(jí)電腦應(yīng)用中心提供的計(jì)算資源。在確定光合作用中每種蛋白質(zhì)的相對(duì)數(shù)量后，研究人員設(shè)計(jì)出了一系列連鎖微分方程式，每個(gè)方程模擬了光合作用中的一個(gè)步驟。通過(guò)不斷地測(cè)試和調(diào)整模型，研究小組最終成功預(yù)測(cè)了在真實(shí)葉片上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，其中包括葉片對(duì)環(huán)境變化的動(dòng)態(tài)反應(yīng)。

接下來(lái)，模型運(yùn)用“進(jìn)化算法”搜尋各種酶，以提高植物的產(chǎn)量。一旦實(shí)驗(yàn)證明某種酶的相對(duì)高濃度可以提高光合作用的效率，該模型就會(huì)利用此實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行下階段的測(cè)試，科學(xué)家們通過(guò)這種方法確定了許多可以大大提高植物生產(chǎn)力的蛋白質(zhì)。這個(gè)最新發(fā)現(xiàn)也印證了其他一些研究人員的研究結(jié)果：在基因改造植物中，當(dāng)這些蛋白質(zhì)中某一種的含量增加，植物產(chǎn)量就會(huì)隨之提高。

斯蒂夫，隆說(shuō)：“水稻與小麥的高產(chǎn)品種的光合作用效率可以達(dá)到1％至1.5％，而甘蔗或者玉米的效率則可達(dá)到5％或者更高。如果人類可以人為地調(diào)控光能利用效率，農(nóng)作物產(chǎn)量就會(huì)大幅度增加。通過(guò)改變氮的投入，我們幾乎可以使光合作用效率提高兩倍。然而，隨之而來(lái)的一個(gè)顯而易見(jiàn)的問(wèn)題是，為何植物的生產(chǎn)力可以提高如此之多，為何植物還未能進(jìn)化到可以自身進(jìn)行如此高效的光合作用?這個(gè)問(wèn)題的答案可能在于，進(jìn)化的目的是生存和繁殖，而我們實(shí)驗(yàn)的目的是增加產(chǎn)量。模型中顯示的變化很可能會(huì)破壞植物在野外的生存，因此這種模擬只適合在農(nóng)民的農(nóng)場(chǎng)中進(jìn)行。”

“作物高產(chǎn)與肥水高效利用相結(jié)合理論”

我國(guó)科學(xué)家以“不投入大量水、肥、藥，利用提高植物的非葉片器官的比例和功能，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和超高產(chǎn)”的技術(shù)理論，修正了“作物高產(chǎn)只能通過(guò)葉片光合作用貢獻(xiàn)率”的傳統(tǒng)理論。

“葉片的光合作用對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率在90％以上”，是聞名于世的“第一次綠色革命”的經(jīng)典技術(shù)理論成果之一。這一理論忽視“非葉光合器官的作用”，認(rèn)為“作物高產(chǎn)的產(chǎn)量物質(zhì)來(lái)源于葉片的光合作用”。由此，“用大肥、大水促進(jìn)葉片的生長(zhǎng)，以增加其光合生產(chǎn)”。事實(shí)上，由此導(dǎo)致的植物葉片過(guò)大，形成了遮光，反而造成作物群體的光合效率低。

我國(guó)科學(xué)家試圖改變?cè)黾尤~片光合作用的通常做法。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)王志敏教授等研究發(fā)現(xiàn)，在高溫脅迫下，人們常見(jiàn)葉片器官衰敗，而小麥等作物的穗、穗下節(jié)間和葉鞘等非葉光合綠色器官不僅具有良好的受光空間，而且具有類似于“碳4型”的高效光合機(jī)制，它不僅彌補(bǔ)葉片光合作用的不足，而且有耐旱、耐熱、抗逆強(qiáng)的作用。

實(shí)踐證明，非葉片器官對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率可達(dá)70％以上。在這一理論指導(dǎo)下，科技人員建立了冬小麥節(jié)水、省肥、高產(chǎn)、簡(jiǎn)化“四統(tǒng)一技術(shù)體系：在嚴(yán)重缺水的河北滄州地區(qū)大面積示范獲得成功。從而結(jié)束了30多年來(lái)農(nóng)作物面對(duì)高產(chǎn)不能突破的徘徊局面。

地球早期光合作用可能產(chǎn)生“水”

植物能夠借助光合作用吸收二氧化碳釋放出氧氣，這已是人所共知的科學(xué)常識(shí)。然而美國(guó)科學(xué)家的最新研究發(fā)現(xiàn)，30多億年前的地球由于氧含量很少，當(dāng)時(shí)光合作用釋放出的“廢物”可能是水。

據(jù)美國(guó)《科學(xué)》雜志網(wǎng)站最新報(bào)道，美國(guó)斯坦福大學(xué)地質(zhì)學(xué)家唐納德，洛等人認(rèn)為，30億年前的地球大氣中存在大量氫，當(dāng)時(shí)的生物很可能是依賴氫再通過(guò)光合作用將二氧化碳轉(zhuǎn)化為自身必需的有機(jī)化合物，而這一過(guò)程最終產(chǎn)生的“廢物”很可能是水而不是今天的氧氣。這一結(jié)論來(lái)自一些有34億年歷史的微生物化石，化石是在南非黑硅石中發(fā)現(xiàn)的。對(duì)黑硅石進(jìn)行的生化分析發(fā)現(xiàn)，黑硅石中含有大量屬于碳酸鐵類礦物的菱鐵礦，卻幾乎找不到任何氧化鐵的蹤跡；黑硅石中的微生物曾生活在缺氧的海洋中；黑硅石中微量元素鈰的含量要高于現(xiàn)今海洋中的鈰含量，其中的鈾也大都和釷結(jié)合在一起。這些都表明，30多億年前的地球不是一個(gè)富含氧的環(huán)境。

有地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，黑硅石中的化學(xué)成分組成可能是由其他原因造成的，洛等人的觀點(diǎn)有待推敲。但一些業(yè)內(nèi)人士評(píng)論說(shuō)，洛等人的研究成果令人信服，“氫依賴型光合作用”的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)生命起源的理解向前邁出了一大步。

光合作用研究的發(fā)展前景

篇5

關(guān)鍵詞：生物 興趣 觀點(diǎn) 學(xué)習(xí)方法

生物是一門非常有前景的學(xué)科，世界首富比爾蓋茨曾經(jīng)說(shuō)過(guò)這樣一句話："下一個(gè)首富肯定是搞生物的，21世紀(jì)是生物的世紀(jì)"。如何才能使我們的學(xué)生學(xué)好生物呢？這需要我們做老師的認(rèn)真分析解決這問(wèn)題。俗話說(shuō)得好，"興趣是最好的老師"；和其它學(xué)科一樣興趣最重要，首先要培養(yǎng)自己對(duì)生物學(xué)的興趣，而就生物學(xué)的特點(diǎn)如它是實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生一走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，自身的好奇心油然而生，他們這種渴求知識(shí)的欲望，促使他們熱情高、興趣濃，這種學(xué)習(xí)的熱情是任何人也抑制不了的。只要學(xué)生有了學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生在平時(shí)的課堂中很自然的就會(huì)跟著老師的思路走，也就是說(shuō)學(xué)生已經(jīng)慢慢上路了。

學(xué)生光有興趣是不能學(xué)好一門功課的，因?yàn)榕d趣如果平時(shí)不加以鞏固，學(xué)生的興趣就會(huì)轉(zhuǎn)移和消失；所以作為一名教師，工作還有很多。下面就結(jié)合自己的工作實(shí)際和體會(huì)，談一些如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)生物興趣的看法。

一、樹(shù)立正確的生物學(xué)觀點(diǎn)

樹(shù)立正確的生物學(xué)觀點(diǎn)是學(xué)習(xí)生物的重要目標(biāo)之一，正確的生物學(xué)觀點(diǎn)又是學(xué)習(xí)、研究生物學(xué)的有力武器，有了正確的生物學(xué)觀點(diǎn)，就可以更迅速更準(zhǔn)確地學(xué)到生物學(xué)知識(shí)，所以我在教學(xué)中，要注意對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)觀點(diǎn)的培養(yǎng)。

1、結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)

結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的觀點(diǎn)，因?yàn)橛幸欢ǖ慕Y(jié)構(gòu)就必然有與之相對(duì)應(yīng)功能，反過(guò)來(lái)任何功能都需要一定的結(jié)構(gòu)來(lái)完成。例如葉的表皮是五色透明的，表皮細(xì)胞排列緊密，向外一面的細(xì)胞壁上有透明而不易透水的角質(zhì)層。表皮的這種結(jié)構(gòu)的存在，就既利于陽(yáng)光透過(guò)，又能防止葉內(nèi)水分過(guò)多地散失，還能保護(hù)葉內(nèi)部不受外來(lái)的傷害；而陽(yáng)光透入，防止水分散失，保護(hù)葉內(nèi)組織，又需要一定的結(jié)構(gòu)來(lái)完成，這就是表皮。

2、生物的整體性觀點(diǎn)

系統(tǒng)論有一個(gè)重要的思想，就是整體大于各部分之和，這一思想也完全適合生物領(lǐng)域。不論是細(xì)胞水平、組織水平、器官水平，還是個(gè)體水平，甚至包括種群水平和群落水平，都體現(xiàn)出整體性的特點(diǎn)。

3、生命活動(dòng)對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)

生物的諸多生命活動(dòng)之間，都有一定的關(guān)系，有的甚至具有對(duì)立統(tǒng)-的關(guān)系，例如，植物的光合作用和呼吸作用就是對(duì)立統(tǒng)一的一對(duì)生命活動(dòng)。光合作用的實(shí)質(zhì)是合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量；呼吸作用的實(shí)質(zhì)是分解有機(jī)物，釋放能量。很明顯，兩者之間是相互對(duì)立的。呼吸作用所分解的有機(jī)物正是光合作用的產(chǎn)物，可以說(shuō)，如果沒(méi)有光合作用，呼吸作用就無(wú)法進(jìn)行；另一方面，光合作用過(guò)程中，原料和產(chǎn)物的運(yùn)輸所需要的能量，也正是呼吸作用釋放出來(lái)的，如果沒(méi)有呼吸作用，光合作用也無(wú)法進(jìn)行。因此說(shuō)，呼吸作用和光合作用又是相互聯(lián)系、相互依存的。

4、生物進(jìn)化的觀點(diǎn)

辯證法認(rèn)為，一切事物都處在不斷地運(yùn)動(dòng)變化之中，任何事物都有個(gè)產(chǎn)生、發(fā)展和滅亡的過(guò)程。自然界生物也不例外，也有一個(gè)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程，所謂產(chǎn)生就是生命的起源，所謂發(fā)展就是生物的進(jìn)化。生命的起源經(jīng)歷了從無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)生成有機(jī)小分子物質(zhì)，再形成有機(jī)高分子物質(zhì)，進(jìn)而組成多分子體系，最后演變?yōu)樵忌淖兓^(guò)程；生物的進(jìn)化遵循從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從水生到陸生、從低等到高等的規(guī)律。 所以學(xué)習(xí)生物必須要有進(jìn)化的觀點(diǎn)。

二、掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法

學(xué)習(xí)方法的優(yōu)劣是學(xué)習(xí)成敗的關(guān)鍵，要想取得理想的學(xué)習(xí)效果，必須掌握科學(xué)、高效的學(xué)習(xí)方法。有了好的學(xué)習(xí)方法可以使學(xué)習(xí)起到事半功倍效果。

1、觀察方法

學(xué)習(xí)過(guò)程從本質(zhì)上說(shuō)是一種認(rèn)識(shí)過(guò)程。認(rèn)識(shí)過(guò)程是從感性認(rèn)識(shí)開(kāi)始的，而感性認(rèn)識(shí)主要靠觀察來(lái)獲得，所以觀察方法就是首要的學(xué)習(xí)方法。觀察方法主要包括順序觀察、對(duì)比觀察、動(dòng)態(tài)觀察和邊思考邊觀察。

2、做筆記的方法

俗話說(shuō)，好記性不如爛筆頭。寫一遍是你記憶一次效果的幾倍。在平時(shí)的教學(xué)群中我就比較注意指導(dǎo)學(xué)生做筆記，讓學(xué)生上課的短時(shí)記憶變?yōu)殚L(zhǎng)時(shí)記憶，使學(xué)生可以隨時(shí)提取自己腦海中的知識(shí)。一是注意記錄老師上課的板書，尤其是老師對(duì)課堂知識(shí)結(jié)構(gòu)的板書要重點(diǎn)做筆記；二是利用課堂和課余時(shí)間對(duì)每節(jié)課的概念和知識(shí)點(diǎn)做好筆記；三是對(duì)課后練習(xí)題做好記錄，方便自己隨時(shí)復(fù)習(xí)。

3、思維方法

思維能力是各種能力的核心，思維方法是思維能力的關(guān)鍵，所以思維方法在學(xué)習(xí)方法中占有核心的位置。對(duì)于生物學(xué)它既有文科的特點(diǎn)又有理科性質(zhì)的特點(diǎn)，對(duì)于學(xué)好生物學(xué)的思維能力較強(qiáng)，這也需要學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中多加練習(xí)。