光合作用通往万物生长的源泉——光合作用的发现历程( 二 )


光合作用通往万物生长的源泉——光合作用的发现历程
本文插图
在接下来的两百多年无数科学家又继续对光合作用展开了深入的研究 , 并取得了许多成绩 。
1804年 , 瑞士人N. T. De Saussure通过定量实验证明:植物所产生的有机物和所放出的总量比消耗的CO2多 , 进而证实光合作用还有水参与反应 。
1864年J. V. Sachs发现照光叶片遇碘会变蓝 , 证明光合作用形成碳水化合物(淀粉) 。
19世纪末 , 证明光合作用的原料是空气中的CO2和土壤中的H2O , 能源是太阳辐射能 , 产物是糖和O2 。
光合作用通往万物生长的源泉——光合作用的发现历程
本文插图
20世纪初 , 光合作用的分子机理有了突破性进展 , 里程碑式的工作主要是:Wilstatter等(1915)由于提纯叶绿素并阐明其化学结构获得诺贝尔奖 。
1940年代~1950年代末 , M. Calvin等用14C研究光合碳同化 , 阐明了CO2转化为有机物的生化途径 。 M. Calvin于1961年获得诺贝尔奖 。 之后相继确定了CAM途径(M. Thomas , 1960)和C4途径(M. D. Hatch和C. B. Slack , 1966) 。
光合作用通往万物生长的源泉——光合作用的发现历程
本文插图
1965年 , R. B. Woodward因全合成叶绿素分子等工作获得了诺贝尔奖 。
1980年代末期 , Deisenhofer等测定了光合细菌反应中心结构 , 取得了解膜蛋白复合体细节及光合原初反应研究的突出进展 , 获得了1988年的诺贝尔奖 。
1992年 , Marcus因研究包括光合作用电子传递在内的生命体系的电子传递理论而获得诺贝尔奖 。
1990年代末 , 催化光合作用的光合磷酸化和呼吸作用的氧化磷酸化的酶的动态结构与反应机理研究获得了重大进展 。 Walker和Boyer获得了1997年的诺贝尔奖 。
另外值得一提的是自然界中已发现的光合作用系统有三种:C3、C4及CAM植物 。
光合作用通往万物生长的源泉——光合作用的发现历程
本文插图
【光合作用通往万物生长的源泉——光合作用的发现历程】生物通过几十亿年的进化获得了这种神奇的能力 , 将太阳能转变为化学能 , 储存在所形成的有机化合物中 。 每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍 。 有机物中所存储的化学能 , 除了供植物本身和全部异养生物之用外 , 更重要的是可供人类营养和活动的能量来源 。 相信随着研究的深入 , 一定会有更多的重大发现 , 将人类利用能源的能力推向一个新的高度 。