東風(fēng)第一枝·光合作用

綠葉開舒，青枝招展，百花怒放爭艷。
秋實雨露無沾，沃土根深不減。
餐風(fēng)沐日，難道是、憑空積淀？
怎料到、碳水光合，方顯致知灼見。

色素照，光電相變。清水解，氧氫別戀。
腺苷蓄勢期燃，輔酶挾氫待遣。
戊糖固碳，縱碎骨、涅槃重現(xiàn)。
最妙處、六次成飴，寰宇眾生恩念。

自古以來，人們對植物僅依賴水土也能茁壯成長，施以又臭又臟的肥料還能結(jié)出香甜的果實充滿了好奇心，各種探索從未間斷：
1．2000多年前，古希臘大哲亞里士多德認(rèn)為：植物體是由“土壤汁”構(gòu)成的，即植物生長發(fā)育所需的物質(zhì)完全來自土壤。
2．1648年【比】海爾蒙特的柳苗實驗：構(gòu)成植物體的物質(zhì)來自水（H2O），土壤只供給極少量物質(zhì)。
3．1771年【英】普里斯特利實驗：植物能更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而污濁的空氣。
4．1779年【荷】英格豪斯實驗：在光照條件下，植物才能更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而污濁的空氣。
5．1782年【瑞士】謝尼伯實驗：在陽光作用下，植物靠著二氧化碳營養(yǎng)，排出氧氣。
6．1804年【瑞士】索熱爾實驗：定量測定發(fā)現(xiàn)，光合作用過程中，植物制造有機(jī)物和氧釋放量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過二氧化碳吸收量——水也是光合作用的原料。
7．1864年【德】薩克斯實驗：證明綠葉在光合作用時形成淀粉。
8．1880年【美】恩吉爾曼的水綿實驗：證實葉綠體在光下可以產(chǎn)生氧氣。
9．1941年【美】魯賓和卡門同位素標(biāo)記實驗：光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于水。
10．1945年【美】卡爾文用同位素示蹤法得知光合作用中間產(chǎn)物和環(huán)節(jié)，確定暗反應(yīng)過程。
至此，植物的生長之謎終于被破解了，原來植物的生長靠的是水和二氧化碳在光的作用下合成了糖類等有機(jī)物，這種機(jī)制叫做光合作用。
光合作用可以分為兩大階段，第一階段必須在光下進(jìn)行：葉綠體中的一種特殊狀態(tài)葉綠素a在吸收光能，失去一個電子，然后可能后悔了，索性將水分子的1個電子搶了過來，氫氧結(jié)合的水被搶了電子，正謂夫妻本是同林鳥，大難臨頭各自飛，氧原子變成了氧氣，跑了，剩下的氫原子卻移情別戀。搶回電子的特殊葉綠素a賊性不改，光一照，又開始打起了水的主意……這樣就形成了一股連續(xù)的電子流，也就是說光能轉(zhuǎn)變?yōu)榱穗娔?，水不斷被消耗，氧氣不斷溢出。電流的能量被兩個家伙瓜分：一部分電能被二磷酸腺苷(ADP)捕獲，儲存到高能化合物三磷酸腺苷(ATP)中，另一部分能量被帶正電荷的輔酶II(NADP+)捕獲，然后與水分解時產(chǎn)生的氫原子結(jié)合成還原型輔酶II(NADPH)。這個過程叫做光反應(yīng)。
第二階段是這樣的，空氣中的二氧化碳被葉片中的一種叫做1，5－二磷酸核酮糖（英文簡稱RuBP）的東西固定，RuBP是一種含5個碳原子的戊糖，與二氧化碳結(jié)合后，很快粉身碎骨，變成了2個3碳化合物，叫做3-磷酸甘油酸(PGA)。2個PGA中，含有二氧化碳碳原子的那個暫時被留著，而另一個卻涅槃重生，又變回了RuBP，繼續(xù)去抓二氧化碳；這個過程循環(huán)進(jìn)行，叫做卡爾文循環(huán)。卡爾文循環(huán)進(jìn)行6次，共抓到6個二氧化碳，一起被上一階段產(chǎn)生的NADPH和ATP的作用下還原成了葡萄糖，其中NADPH是還原劑，ATP負(fù)責(zé)提供能量。
以葡萄糖為原料，植物可以合成蛋白質(zhì)、核酸、脂類、多糖等有機(jī)物，養(yǎng)活了地球上絕大多數(shù)的生命，也就是說蕓蕓眾生都要仰仗這不平凡的、富有詩意的光合作用！