光合作用是指綠色植物透過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，並且釋放出氧的過程。我們每時每刻都在吸入光合作用釋放的氧。我們每天吃的食物，也都直接或間接地來自光合作用製造的有機物。那麼，光合作用是怎樣發現的呢？ 光合作用的發現 直到18世紀中期，人們一直以為植物體內的全部營養物質，都是從土壤中獲得的，並不認為植物體能夠從空氣中得到什麼。1771年，英國科學家普利斯特利發現，將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在一個密閉的玻璃罩內，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內，小鼠也不容易窒息而死。因此，他指出植物可以更新空氣。但是，他並不知道植物更新了空氣中的哪種成分，也沒有發現光在這個過程中所起的關鍵作用。後來，經過許多科學家的實驗，才逐漸發現光合作用的場所、條件、原料和產物。下面介紹其中幾個著名的實驗。1864年，德國科學家薩克斯做了這樣一個實驗：把綠色葉片放在暗處幾小時，目的是讓葉片中的營養物質消耗掉。然後把這個葉片一半曝光，另一半遮光。過一段時間後，用碘蒸氣處理葉片，發現遮光的那一半葉片沒有發生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈深藍色。這一實驗成功地證明了綠色葉片在光合作用中產生了澱粉。 1880年，德國科學家恩吉爾曼用水綿進行了光合作用的實驗：把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣並且是黑暗的環境裡，然後用極細的光束照射水綿。透過顯微鏡觀察發現，好氧細菌只集中在葉綠體被光束照射到的部位附近；如果上述臨時裝片完全暴露在光下，好氧細菌則集中在葉綠體所有受光部位的周圍。恩吉爾曼的實驗證明：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。 光合作用的過程: 光反應階段 光合作用第一個階段中的化學反應，必須有光能才能進行，這個階段叫做光反應階段。光反應階段的化學反應是在葉綠體內的類囊體上進行的。 暗反應階段 光合作用第二個階段中的化學反應，沒有光能也可以進行，這個階段叫做暗反應階段。暗反應階段中的化學反應是在葉綠體內的基質中進行的。光反應階段和暗反應階段是一個整體，在光合作用的過程中，二者是緊密聯絡、缺一不可的。 光合作用的重要意義 光合作用為包括人類在內的幾乎所有生物的生存提供了物質來源和能量來源。因此，光合作用對於人類和整個生物界都具有非常重要的意義。光合作用的意義可以概括為以下幾個方面； 第一，製造有機物。綠色植物透過光合作用製造有機物的數量是非常巨大的。據估計，地球上的綠色植物每年大約製造四五千億噸有機物，這遠遠超過了地球上每年工業產品的總產量。所以，人們把地球上的綠色植物比作龐大的“綠色工廠”。綠色植物的生存離不開自身透過光合作用製造的有機物。人類和動物的食物也都直接或間接地來自光合作用製造的有機物。 第二，轉化並儲存太陽能。綠色植物透過光合作用將太陽能轉化成化學能，並儲存在光合作用製造的有機物中。地球上幾乎所有的生物，都是直接或間接利用這些能量作為生命活動的能源的。煤炭、石油、天然氣等燃料中所含有的能量，歸根到底都是古代的綠色植物透過光合作用儲存起來的。 第三，使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。據估計，全世界所有生物透過呼吸作用消耗的氧和燃燒各種燃料所消耗的氧，平均為10000 t／s(噸每秒)。以這樣的消耗氧的速度計算，大氣中的氧大約只需二千年就會用完。然而，這種情況並沒有發生。這是因為綠色植物廣泛地分佈在地球上，不斷地透過光合作用吸收二氧化碳和釋放氧，從而使大氣中的氧和二氧化碳的含量保持著相對的穩定。 第四，對生物的進化具有重要的作用。在綠色植物出現以前，地球的大氣中並沒有氧。只是在距今20億至30億年以前，綠色植物在地球上出現並逐漸佔有優勢以後，地球的大氣中才逐漸含有氧，從而使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發生和發展。由於大氣中的一部分氧轉化成臭氧(O3)。臭氧在大氣上層形成的臭氧層，能夠有效地濾去太陽輻射中對生物具有強烈破壞作用的紫外線，從而使水生生物開始逐漸能夠在陸地上生活。經過長期的生物進化過程，最後才出現廣泛分佈在自然界的各種動植物。
光合作用是指綠色植物透過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，並且釋放出氧的過程。我們每時每刻都在吸入光合作用釋放的氧。我們每天吃的食物，也都直接或間接地來自光合作用製造的有機物。那麼，光合作用是怎樣發現的呢？ 光合作用的發現 直到18世紀中期，人們一直以為植物體內的全部營養物質，都是從土壤中獲得的，並不認為植物體能夠從空氣中得到什麼。1771年，英國科學家普利斯特利發現，將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在一個密閉的玻璃罩內，蠟燭不容易熄滅；將小鼠與綠色植物一起放在玻璃罩內，小鼠也不容易窒息而死。因此，他指出植物可以更新空氣。但是，他並不知道植物更新了空氣中的哪種成分，也沒有發現光在這個過程中所起的關鍵作用。後來，經過許多科學家的實驗，才逐漸發現光合作用的場所、條件、原料和產物。下面介紹其中幾個著名的實驗。1864年，德國科學家薩克斯做了這樣一個實驗：把綠色葉片放在暗處幾小時，目的是讓葉片中的營養物質消耗掉。然後把這個葉片一半曝光，另一半遮光。過一段時間後，用碘蒸氣處理葉片，發現遮光的那一半葉片沒有發生顏色變化，曝光的那一半葉片則呈深藍色。這一實驗成功地證明了綠色葉片在光合作用中產生了澱粉。 1880年，德國科學家恩吉爾曼用水綿進行了光合作用的實驗：把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣並且是黑暗的環境裡，然後用極細的光束照射水綿。透過顯微鏡觀察發現，好氧細菌只集中在葉綠體被光束照射到的部位附近；如果上述臨時裝片完全暴露在光下，好氧細菌則集中在葉綠體所有受光部位的周圍。恩吉爾曼的實驗證明：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。 光合作用的過程: 光反應階段 光合作用第一個階段中的化學反應，必須有光能才能進行，這個階段叫做光反應階段。光反應階段的化學反應是在葉綠體內的類囊體上進行的。 暗反應階段 光合作用第二個階段中的化學反應，沒有光能也可以進行，這個階段叫做暗反應階段。暗反應階段中的化學反應是在葉綠體內的基質中進行的。光反應階段和暗反應階段是一個整體，在光合作用的過程中，二者是緊密聯絡、缺一不可的。 光合作用的重要意義 光合作用為包括人類在內的幾乎所有生物的生存提供了物質來源和能量來源。因此，光合作用對於人類和整個生物界都具有非常重要的意義。光合作用的意義可以概括為以下幾個方面； 第一，製造有機物。綠色植物透過光合作用製造有機物的數量是非常巨大的。據估計，地球上的綠色植物每年大約製造四五千億噸有機物，這遠遠超過了地球上每年工業產品的總產量。所以，人們把地球上的綠色植物比作龐大的“綠色工廠”。綠色植物的生存離不開自身透過光合作用製造的有機物。人類和動物的食物也都直接或間接地來自光合作用製造的有機物。 第二，轉化並儲存太陽能。綠色植物透過光合作用將太陽能轉化成化學能，並儲存在光合作用製造的有機物中。地球上幾乎所有的生物，都是直接或間接利用這些能量作為生命活動的能源的。煤炭、石油、天然氣等燃料中所含有的能量，歸根到底都是古代的綠色植物透過光合作用儲存起來的。 第三，使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。據估計，全世界所有生物透過呼吸作用消耗的氧和燃燒各種燃料所消耗的氧，平均為10000 t／s(噸每秒)。以這樣的消耗氧的速度計算，大氣中的氧大約只需二千年就會用完。然而，這種情況並沒有發生。這是因為綠色植物廣泛地分佈在地球上，不斷地透過光合作用吸收二氧化碳和釋放氧，從而使大氣中的氧和二氧化碳的含量保持著相對的穩定。 第四，對生物的進化具有重要的作用。在綠色植物出現以前，地球的大氣中並沒有氧。只是在距今20億至30億年以前，綠色植物在地球上出現並逐漸佔有優勢以後，地球的大氣中才逐漸含有氧，從而使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發生和發展。由於大氣中的一部分氧轉化成臭氧(O3)。臭氧在大氣上層形成的臭氧層，能夠有效地濾去太陽輻射中對生物具有強烈破壞作用的紫外線，從而使水生生物開始逐漸能夠在陸地上生活。經過長期的生物進化過程，最後才出現廣泛分佈在自然界的各種動植物。