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    关于植物的光合作用和呼吸作用

    发布时间: 2020-11-17  点击次数: 34次

    为地球上生命机器绕紧弦的是光合作用。地球上有一些自由能的来源火山或温泉的热量,地壳中某些元素的放射性,然而这些来源必竟是稀少而分散的。地球上生物的普遍分布是与从地球以外供应的、极为丰富的自由能来源紧密联系的,这种自由能就是从太阳辐射到地球上的日光能,植物的光合作用是把日光给生命之钟绕紧弦的过程。

    从植物的光合作用中看到,热力学一定律在广泛的范围内可得到证实,生命活动的能量来自光能。热力学第二定律认为,这是不可能的。生活的有机体不能违反熵的原则,不可能不付出任何代价地从无序状态产生有序状态,其结果只能是熵的增加,除了某些细菌以外,所有生物的生命活动所需的自由能都来自光合作用的逆转。

    人们时常谈到“有机物质的含能量”,这是一种草率的说法。燃烧能不能在有机物质中利用,而在有机物质+氧的系统中才有用,为了给生命过程提供能量,有机物质和氧(两者都从光合作用中产生)必须有机会进行逆反应,即光合作用的逆转。这个逆反应就是呼吸作用,这是一个缓慢的、有节制的燃烧,没有氧气的生命活动即无氧生活,只存在于某些不需氧、而能从化学反应中取得能量的微生物中。

    生物可以利用从食物(动物)得到的物质,或者它们自己由二氧化碳和水合成的物质(植物)作为呼吸基质,后者称之为内源呼吸但是有不少植物也可利用外界供给的有机物质(食肉植物甚至可以消化昆虫!)这是外源呼吸。动物只可能有外源呼吸。从化学反应总结果看,呼吸作用是光合作用的逆转,这两个过程不同之处在于,一个物质向高能位转运,因而需要由外界供应大量的自由能;而另一个是物质由高能位走向低能位,不需要这种供应。

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