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(lái)自太陽(yáng)的利用了能量，將這些簡(jiǎn)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(zhǎng)和維持生命的復(fù)雜的基于碳的生化物質(zhì)。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)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(guò)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(gè)體分子的圖形呈現(xiàn)在所述窗口的下部。教程操作而無(wú)需用戶(hù)干預(yù)，但是速度可以與被調(diào)節(jié)的Applet速度滑塊。
英國(guó)化學(xué)家約瑟夫·普里斯特利是*次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，植物放出氧氣，當(dāng)他們健康成長(zhǎng)。他的實(shí)驗(yàn)證明光合作用的過(guò)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***的實(shí)驗(yàn)（約1772）證明了一個(gè)蠟燭將很快熄滅如果放在鐘罩，但會(huì)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(shuō)，工廠(chǎng)已經(jīng)“恢復(fù)”已被“傷”空氣中燃燒的蠟燭。在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中普里斯特利表明鼠標(biāo)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(huà)來(lái)說(shuō)，“空氣既不會(huì)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(gè)，后來(lái)被命名為物質(zhì)的氧氣是由法國(guó)化學(xué)家安托萬(wàn)·洛朗·拉瓦錫，誰(shuí)廣泛的研究燃燒和空氣之間的關(guān)系。
一個(gè)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(dāng)它們暴露在光線(xiàn)來(lái)確定。*后，德國(guó)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(zhǎng)產(chǎn)生新的化學(xué)品的概念。邁耶認(rèn)為，一個(gè)專(zhuān)業(yè)的化學(xué)過(guò)程（現(xiàn)在被稱(chēng)為氧化）是能源的一個(gè)活的有機(jī)體的*終來(lái)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(xì)菌和一些protistans利用的能量在太陽(yáng)光來(lái)產(chǎn)生糖（和氧作為副產(chǎn)物）的過(guò)程。光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的轉(zhuǎn)換依賴(lài)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(guān)。不是所有的植物有葉子，但那些做的非常高效的將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。因此，葉片可以被認(rèn)為是生物的太陽(yáng)能集熱器，配備有無(wú)數(shù)微小的細(xì)胞進(jìn)行光合作用在微觀(guān)水平。
奧林巴斯顯微鏡顏料被定義為吸收和反射可見(jiàn)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(zhǎng)分布時(shí)。每個(gè)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(zhǎng)的光，并從紫藍(lán)色和紅橙色的波長(zhǎng)的吸收能量在可見(jiàn)光光譜的相對(duì)端。
葉綠素是一個(gè)復(fù)雜的分子中存在的幾個(gè)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(jìn)行光合作用含有被稱(chēng)為品種葉綠素一個(gè)。許多其它生物體中還含有輔助色素，包括其它葉綠素，類(lèi)胡蘿卜素和葉黃素，它吸收其它波長(zhǎng)在可見(jiàn)光譜中。在這種方式中，植物也可以專(zhuān)門(mén)針對(duì)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(yán)重影響光在不同的水生和海洋環(huán)境中使用的波 長(zhǎng)，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(dāng)顏料吸收光的能量，能量可以被作為熱量耗散，在更長(zhǎng)的波長(zhǎng)為熒光發(fā)射，或者它可以觸發(fā)一個(gè)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?yàn)槿~綠素將只參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)，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(gè)兩階段過(guò)程，并在有葉綠體的生物，這些結(jié)構(gòu)的兩個(gè)不同的區(qū)域容納的各個(gè)處理。光依賴(lài)性的方法（通常稱(chēng)為光反應(yīng)）發(fā)生在基粒，而第二光無(wú)關(guān)的處理（暗反應(yīng)）隨后發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)（參見(jiàn)圖1）。據(jù)認(rèn)為，在暗反應(yīng)可以在不存在光的，只要在光反應(yīng)中開(kāi)發(fā)的能源載體都存在。
當(dāng)從光的能量被直接用來(lái)產(chǎn)生能量的載體分子，如三磷酸腺苷（發(fā)生光合作用的*階段中的ATP）。在這個(gè)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(lì)的運(yùn)輸車(chē)輛隨后被用在光合作用過(guò)程中的第二個(gè)和*根本的階段：生產(chǎn)碳-碳共價(jià)鍵。在第二階段，不需要照明（暗處理），并負(fù)責(zé)提供基本營(yíng)養(yǎng)的植物細(xì)胞，以及用于細(xì)胞壁和其他組件的建筑材料。在這個(gè)過(guò)程中，將二氧化碳固定用氫氣沿形成碳水化合物，一個(gè)家庭，含有碳原子和水分子的數(shù)目相等生化物質(zhì)?？傮w而言，光合過(guò)程不允許生物體直接利用光能量，而是涉及到能量捕獲在*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。