树叶是如何产生氧气的?让我们把树叶放大100万倍看看内部原理

摘要:让我们把树叶放大100万倍,从微观角度看其内部是如何产生氧气的。当放大比例达到毫米级时,就可以顺着表面气孔进入树叶内部。在里面有许多单独的栅栏细胞,这是树叶进行光合作用的重要组织。它们为了让阳光进入,整个细胞都是半透明的。

让我们把树叶放大100万倍,从微观角度看其内部是如何产生氧气的。当放大比例达到毫米级时,就可以顺着表面气孔进入树叶内部。在里面有许多单独的栅栏细胞,这是树叶进行光合作用的重要组织。它们为了让阳光进入,整个细胞都是半透明的。

现在让我们继续缩小到微米尺度,然后接近一个栅栏细胞,可以看到细胞中的微器官形状。底部明亮的小球是高尔基体,带有黄色斑点管的是内质网,它内部布满了核糖体。右边巨大的蓝色膜包裹着细胞核,带有紫色斑点的是线粒体。这些隐约可见的黄色蜘蛛网结构是细胞骨架,为细胞提供支撑作用。

现在我们即将进入叶绿体中,在内部有无数个扁平的饼状膜结构,它被称为类囊体,是光合作用发生反应的地方。随着继续放大,我们的时间尺度也发生了变化,此时看到的分子速度比现实中要慢100万倍。

当我们靠近单个类囊体时,能看到它表面有许多类似于灌木丛的结构。其中绿色和蓝色的分别是吸收来自太阳的光能将其转化为化学能的蛋白质簇。它们转化得到的化学能,都将储存在一个被称为腺苷三磷酸的能量载体中。

而黄色旋转的结构是一种被称为纳米电动机的ATP合酶。它在组装ATP过程中会释放能量,促进质子沿着浓度梯度从类囊体膜的一侧流到另一侧。那些小的蓝色摆动棒就是ATP分子,它用于能量储存。

接下来让我们来看看它们是如何产生氧气的。当光线穿透树叶照射在类囊体上,它表面就会将其捕获,然后将吸收的光粒子传输给叶绿素。这些叶绿素能够把吸收的光能转换为电子,然后电子从叶绿素中跳出进入电子载体系统。叶绿素失去电子后变为正电荷,从而成为强氧化剂,吸引并抽取水分子中的电子,导致水分子分解为氢离子和氢氧根离子。

随后电子通过电子载体系统,进入另一个叶绿素中进行一系列复杂的传递过程,最终将能量转移到NADP上,将其还原为NADPH。这一连续过程会释放出氧气作为副产品,并提供光反应阶段所需的能量和还原力,为后续的暗反应提供动力。

等到暗反应阶段,就会利用光反应产生的ATP和NADPH将二氧化碳固定并转化为有机物葡萄糖。

以上就是树叶通过光合作用,利用光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的全过程。这一过程对地球生态系统的平衡至关重要,所以爱护森林人人有责。

来源:大大大肥鹅

相关推荐