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光合作用是怎么进行的？

能量,光能,电子光合作用是怎么进行的？

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

光合作用是怎么进行的？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

光合作用的本质，就是利用电子跃迁，把太阳光能进行存储与转移。

光本质上具有粒子行为，其能量是一份一份的。电子也具有一定的能量，能量不改变，它就会围绕自己固定的轨道运转。可是，当光子打到电子时，就会使电子能量升高，从而跑到更高的能级轨道上运行。如果想把这个能量释放出来，电子就得重新跃迁到能量低的轨道。经过这样的循环，就实现了把光能储存和转移的效果。

如果我们是植物，我们如何才能设计一个最有效的装置实现这个功能呢？

我们首先要考虑到效率和周边可利用的材料。

氢对我们肯定是首选。这个体系只涉及一个电子，操作过程相对简单。那我们可能会说，钠的性质和氢很像，外围都是一个电子，为什么不选择钠？钠的体积和重量比氢大得多，而且，钠并不是非常广泛分布的元素。而氢组成的水到处都是。

于是，水就成了我们第一需要利用的物质。它提供氢，并且还是非常好的载体，溶解各种物质。并被携带到各处。而水中的氧对于这个过程，则是一种废物，需要被排出体系，也就是通过光合作用，形成了大量氧气，殊不知，对于植物而言，那是一种废气。

作为载体，我们还需要一种运载工具，碳链。碳是形成链状结构最佳材料。虽然硅也可以，但是，硅链形成的物质是固体，当然不能被选择。含有的碳的CO2也就被植物选择，参与了光合作用。

那么，现在地球已经给植物准备好H2O和CO2，关键是如何才能利用这两种物质，通过电子转移，把光能存储到含有碳和氢的化合物中。

我们可以简单地进行如下解释。

在CO2 中，C是正四价，也就是相当于把四个电子给予了氧，处于低能状态。而在碳氢化合物中，比如葡萄糖C6H12O6，C则是负四价，类似于获得了四个电子。显而易见，后者形式的碳具有较高能量。这个多出来的能量，就来自太阳的光能。

其实，如果有其他能量来源，不一定非要光能，植物也能够形成葡萄糖。比如，在海底的黑暗世界。