神奇的光合作用 现代技术探索植物“制氧”的奥秘
默说科技
【化工仪器网 行业百态】氧气是维持生命的重要物质，是人类赖以生存的重要资源。从生理学角度来说，氧气是维持肌体免疫功能活力的关键，只有在一定比例的氧气环境下，人类的新陈代谢及各项生理机能才能维持正常。而这个过程中，人会不断的从自然环境中摄入氧气来确保身体状况，这个过程便是我们熟悉的呼吸作用。
众所周知，呼吸作用可以简单的理解成人体吸收氧气排出二氧化碳的过程，因此世界上几乎所有的生物呼吸都是在消耗氧气的，那么自然界的氧气含量又是如何得到平衡的呢？这就要提到一个重要的自然现象——植物的光合作用。
事实上，这并非什么“冷知识”，因为就算是小朋友也知道光合作用会将二氧化碳转化为氧气，但事实上，光合作用形成氧气的过程却是植物学一个重要的课题，甚至在很长一段时间，人们对于该作用的了解都停留在宏观层面。而就在最近，美国和德国两个科研团队成功揭示了光合作用过程中氧气形成的微观细节，而这一成果对于后续能源发展或许也有重要的意义。
根据相关报道，美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究团队将从蓝绿藻中提取的分子簇排列在传送带上，使其被可见光脉冲照射开始裂解水，之后利用高能X射线脉冲捕捉到了此过程中原子的排列情况，从而记录下了光合作用的微观细节。细节表明，一种被称为光系统Ⅱ(PSⅡ)的蛋白质复合物会在分子簇被第四个光子击中后的几百万分之一秒内分解水分子，并产生一种新结构的氧，这种氧原子会像在水中那样与氢结合，也不会聚集成一个更大的氧分子，但可能会短暂地与PSⅡ的另一部分结合。德国柏林自由大学团队则借助可见光、红外光 依次照射PSⅡ，揭示了光合作用的关键步骤——三个质子在氧原子和PSⅡ的其余部分之间交换了一个电子(参考资料来源：科技日报)。
该研究成果对于人类进一步探索植物有着重要的意义，除此之外，也有利于新能源产业的发展。目前氢能被寄以厚望，但氢燃料的提取却依旧存在许多难点需要解决，而植物光合作用的过程，一定程度上也为水分解提供了新的方向，如果该研究能进一步得到推进，或许能在未来为人类开发将水转化为氢燃料的设备提供重要支持。
查看全文
评论0条评论