绿藻为何进化成高等植物?在地球表面,阳光的能谱(energy spectrum)会在蓝色和绿色之间到达峰值,这让科学家一向大感困惑:为何植物会反射绿色光线,糟蹋掉阳光中最易得到的部分?(物体反射某种色彩的光线,就会出现某种色彩。)因素就在于,光合作用幷不依赖阳光的总能量,而与单个光子含有的能量以及光线中的光子数量有关。
绿藻为何进化成高等植物?在地球表面,阳光的能谱(energy spectrum)会在蓝色和绿色之间到达峰值,这让科学家一向大感困惑:为何植物会反射绿色光线,糟蹋掉阳光中最易得到的部分?(物体反射某种色彩的光线,就会出现某种色彩。)因素就在于,光合作用幷不依赖阳光的总能量,而与单个光子含有的能量以及光线中的光子数量有关。
蓝色光子携带的能量比赤色光子多,而太阳宣布的赤色光子数量则要多一些。植物由于单个光子的能量优势而吸收蓝色光子,由于数量优势而吸收赤色光子。相对而言,绿色光子在能量和数量上都不占优势,植物就很少吸收它们。将一个碳原子固定到一个简单的糖分子内,是光合作用的根本进程。这个进程要顺利完成,最少需求8个光子。4个光子会“扯开”两个水分子的4条氢氧键(一个光子扯开一条),开释4个自由电子,生成1个氧分子;一起,这4个光子还得分别匹配最少1个额定光子,以参与下一步反响:生成糖分子。并且,每个光子的能量不能太低。
植物捕获阳光的方法可谓自然界的奇观。以叶绿素为代表的光合色素宛如一个天线阵,其间每根“天线”都可以捕获某种波长的光子:叶绿素首要吸收赤色和蓝色光子,类胡萝卜素(恰是这种色素使秋天的树叶出现鲜艶的赤色和黄色)也吸收蓝色光子,但两种色素吸收的蓝色光子幷不完全一样。一切光子的能量都会被输送到坐落反响基地的特别叶绿素分子上——在这里,水分子被分解,开释出氧气。植物捕获阳光的方法可谓自然界的奇观。以叶绿素为代表的光合色素宛如一个天线阵,其间每根“天线”都可以捕获某种波长的光子:叶绿素首要吸收赤色和蓝色光子,类胡萝卜素(恰是这种色素使秋天的树叶出现艳丽的赤色和黄色)也吸收蓝色光子,但两种色素吸收的蓝色光子并不完全一样。一切光子的能量都会被输送到坐落反响基地的特别叶绿素分子上——在这里,水分子被分解,开释出氧气。