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奧林巴斯顯微鏡的光合作用

綠色植物吸收水和二氧化碳的環(huán)境中，和來自太陽的利用了能量，將這些簡單的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成葡萄糖和氧氣。用葡萄糖作為基本構(gòu)建塊，植物合成了許多用于生長和維持生命的復(fù)雜的基于碳的生化物質(zhì)。這個過程被稱為光合作用，是地球上生命的基石。本教程演示了在光合作用過程中的基本分子的步驟。

教程初始化與水分子被轉(zhuǎn)化為分子氫和氧作為光子吸收在基粒的結(jié)果。接著，將氫分子與二氧化碳反應(yīng)的基質(zhì)，以產(chǎn)生氧氣和碳水化合物。圖例為個體分子的圖形呈現(xiàn)在所述窗口的下部。教程操作而無需用戶干預(yù)，但是速度可以與被調(diào)節(jié)的Applet速度滑塊。

英國化學(xué)家約瑟夫·普里斯特利是第一次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，植物放出氧氣，當他們健康成長。他的實驗證明光合作用的過程中，并表明，呼吸和光合作用是相關(guān)的處理，但在相反的方向上工作。普里斯特利最著名的實驗（約1772）證明了一個蠟燭將很快熄滅如果放在鐘罩，但會在相同的空氣再次燃燒，如果植物被留在容器中數(shù)天。他總結(jié)說，工廠已經(jīng)“恢復(fù)”已被“傷”空氣中燃燒的蠟燭。在進一步的實驗中普里斯特利表明鼠標放置在罐將“損害”的空氣以相同的方式作為蠟燭，但可以再呼吸的空氣，這是“恢復(fù)”后，導(dǎo)致的概念，即呼吸和光合作用是相反的流程。在Priestley的話來說，“空氣既不會熄滅一支蠟燭，也不是在所有不方便，我把它變成一只老鼠”。普里斯特利發(fā)現(xiàn)了一個，后來被命名為物質(zhì)的氧氣是由法國化學(xué)家安托萬·洛朗·拉瓦錫，誰廣泛的研究燃燒和空氣之間的關(guān)系。

一個關(guān)鍵組成部分光合作用的理解是人仍下落不明，直到荷蘭生理學(xué)家月Ingenhousz于1778年，植物只能吸收二氧化碳，釋放氧氣，當它們暴露在光線來確定。最后，德國物理學(xué)家，朱利葉斯·羅伯特·梅耶，形式化的能量正在從光轉(zhuǎn)化的植物生長產(chǎn)生新的化學(xué)品的概念。邁耶認為，一個專業(yè)的化學(xué)過程（現(xiàn)在被稱為氧化）是能源的一個活的有機體的最終來源。

光合作用，意思是“由光放在一起”，是由幾乎所有的植物，一些細菌和一些protistans利用的能量在太陽光來產(chǎn)生糖（和氧作為副產(chǎn)物）的過程。光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的轉(zhuǎn)換依賴于物質(zhì)的葉綠素，綠色顏料是賦予后植物葉子的綠色外觀。不是所有的植物有葉子，但那些做的非常高效的將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。因此，葉片可以被認為是生物的太陽能集熱器，配備有無數(shù)微小的細胞進行光合作用在微觀水平。

奧林巴斯顯微鏡顏料被定義為吸收和反射可見光的任何物質(zhì)。大多數(shù)顏料作為著色劑，顯示特定的顏色取決于光的反射和吸收的波長分布時。每個顏料都有自己的特征吸收譜，它決定了頻譜在其上的顏料是在從集光能量有效的部分。葉綠素，生物化學(xué)是通用于所有的光合生物，反射綠色（中間體）波長的光，并從紫藍色和紅橙色的波長的吸收能量在可見光光譜的相對端。

葉綠素是一個復(fù)雜的分子中存在的幾個變型或同分異構(gòu)體在植物和其他光合生物體。所有生物體進行光合作用含有被稱為品種葉綠素一個。許多其它生物體中還含有輔助色素，包括其它葉綠素，類胡蘿卜素和葉黃素，它吸收其它波長在可見光譜中。在這種方式中，植物也可以專門針對該影響在其特定的利基提供給他們的光的性質(zhì)的具體環(huán)境因素。因素，如水深和質(zhì)量嚴重影響光在不同的水生和海洋環(huán)境中使用的波 長，并在不同的浮游植物和其他原生生物物種的光合功能發(fā)揮了很大的作用。

當顏料吸收光的能量，能量可以被作為熱量耗散，在更長的波長為熒光發(fā)射，或者它可以觸發(fā)一個化學(xué)反應(yīng)。在光合生物的某些膜和結(jié)構(gòu)作為光合作用的結(jié)構(gòu)單元，因為葉綠素將只參與化學(xué)反應(yīng)時，該分子與蛋白質(zhì)包埋在膜相關(guān)聯(lián)（如葉綠體，例如，圖1）。光合作用是一個兩階段過程，并在有葉綠體的生物，這些結(jié)構(gòu)的兩個不同的區(qū)域容納的各個處理。光依賴性的方法（通常稱為光反應(yīng)）發(fā)生在基粒，而第二光無關(guān)的處理（暗反應(yīng)）隨后發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)（參見圖1）。據(jù)認為，在暗反應(yīng)可以在不存在光的，只要在光反應(yīng)中開發(fā)的能源載體都存在。

當從光的能量被直接用來產(chǎn)生能量的載體分子，如三磷酸腺苷（發(fā)生光合作用的第一階段中的ATP）。在這個階段，水被分解成其組成部分，并且氧氣被釋放作為副產(chǎn)物。被激勵的運輸車輛隨后被用在光合作用過程中的第二個和最根本的階段：生產(chǎn)碳-碳共價鍵。在第二階段，不需要照明（暗處理），并負責提供基本營養(yǎng)的植物細胞，以及用于細胞壁和其他組件的建筑材料。在這個過程中，將二氧化碳固定用氫氣沿形成碳水化合物，一個家庭，含有碳原子和水分子的數(shù)目相等生化物質(zhì)。總體而言，光合過程不允許生物體直接利用光能量，而是涉及到能量捕獲在第一階段，接著是復(fù)雜的生化反應(yīng)的第二階段，該能量轉(zhuǎn)換成化學(xué)鍵。