就是柳树那个
热心网友
光合作用是地球上一切生命的生存、繁荣和发展的根本保障。人类对光合作用的认识是建立在科学实验的基础上，经过多次的探索和研究才获得的。 早在1648年，荷兰科学家范·赫尔蒙特（Van Helmont）就进行了陶盆栽柳树的实验，以寻找营养植物的物质。他在一个大花盆中放入90千克干燥的土壤，栽上一株重2。 5千克的柳树幼苗。用雨水或蒸馏水浇灌，并用一个穿孔的铁板盖在花盆上，只允许气体和水进入而尽量减少别的物质进入。5年后将树移出称重，增加了75千克，而将土壤干燥发现仅损失了60克。因此他认为柳树重量增加只是由水引起的，他没有考虑到空气中气体的影响。 1771年，英国化学家约瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley）发现，把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不容易熄灭；把一盆植物和一只小鼠同时放到密闭玻璃罩里，小鼠也不易窒息死亡。因此他提出植物能更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。当其他人重复他的实验时，有的能成功，有的却失败。什么原因呢？直到1779年，荷兰科学家英格一豪斯（Ingen—Housz）才进一步证实，绿色植物只有在日光下才能放出氧气，黑暗中植物也会使空气污浊。以后瑞士的琼·塞尼比尔（Jean Senebier）在研究空气和植物生长的关系时发现，碳来源于大气中的二氧化碳，光合作用中氧气的释放和二氧化碳的吸收是同时进行的。他推测，光合作用中二氧化碳被分解，碳进入植物的有机物中，而氧被释放。但他的结论却包含着错误，即光合作用释放的氧应该来自于水，而不是二氧化碳。 关于赫尔蒙特的柳树问题还是等到1804年才由索苏尔（Saussure）的工作弄清楚。他用精确的定量方法在含有不同数量二氧化碳空气中培养植物，然后精确地测量空气中二氧化碳含量和植物体的碳素含量，证明植物体碳素含量是来自植物同化的大气中的二氧化碳。他对植物灰分也做了精细的定量分析，植物吸收矿质元素是有选择的，灰分元素来自土壤；碳、氧和氢来自空气和水。索苏尔的工作方法和结果都是正确的，可惜当时没有被人接受。1862年，德国科学家萨克斯(Julius Sachs)通过实验证明了淀粉是光合作用的产物，并提出了公式： 在光合作用中，释放的氧气是来自二氧化碳中的氧还是来自于水中的氧？美国微生物学家范·尼尔（Van Niel）第一个觉察到光在光合作用中的作用是将水分解成氢原子和氧。他的发现是在研究紫硫细菌的光合作用中间接获得的。紫硫细菌的光合作用不是利用水而是用硫化氢作为初始原料之一，在它的光合作用中放出的不是氧而是硫。由此他认为，光合作用中硫化氢分解为氢原子和硫，氢原子在一系列反应中去还原二氧化碳生成糖。即： CO2＋2H2S→（CH2O）＋H2O＋S 于是绿色植物的光合作用就应该是： CO2＋2H2O→(CH2O)＋H2O＋O2 他还提出高等植物光合作用产生的氧不是来源于二氧化碳，而是来源于水。 范·尼尔的结论在1941年得到了证实，加利福尼亚大学的寒缪尔·鲁宾(San Ruben）和他的同事制备了有特殊“标记”的水，其中0。85％的分子含18O原子，而空气、水和其他含氧天然物质中99。76％的氧是16O只有0。20％是18O。用这种水提供给藻类进行光合作用时，产生的氧气中18O的比例和供给的水一样是0。85％，而不是天然氧气（及它的化合物如二氧化碳）的0。20％。他们还制备了含18O的二氧化碳，当藻类用这种二氧化碳和天然水进行光合作用时，放出的氧气中18O并不增多，而只含有和天然一样的0。20％的18O，这就有力地证明了范·尼尔的结论。 从本世纪40年代到50年代中期，美国科学家卡尔文（M．Carlvin）和他的同事运用放射性同位素示踪及纸谱色层等方法，经过十多年的系统研究，提出了二氧化碳同化的循环途径，这就是我们常说的卡尔文循环。1954年，美国人阿龙（D．L．Arnon。）用叶绿体加上ADP和磷酸，照光后得到ATP，从而发现了光合磷酸化过程。他们的工作大大加深了人类对光合作用的认识。60年代以后，由于固体物理和光化学迅速发展和渗透，人类对光合作用机理的探讨提出了许多新观点，从而使光合作用的研究深入到量子水平。 。