树木光合作用的重要性

光合作用使地球上的生命成为可能

白桦树,纸叶桦
唐·约翰斯顿/全加拿大照片/盖蒂图片社

光合作用是一个重要的过程,它允许包括树木在内的植物利用它们的叶子以糖的形式捕获太阳的能量。然后,树叶将产生的糖以葡萄糖的形式储存在细胞中,以供即时和以后使用树木生长.光合作用是一种美妙的化学过程,在这个过程中,来自根部的6分子水与来自空气的6分子二氧化碳结合,生成1分子有机糖。同样重要的是这个过程的副产品——光合作用产生氧气。如果没有光合作用,地球上就不会有我们所知道的生命。

树木的光合作用过程

光合作用一词的意思是“与光结合”。这是一个发生在植物细胞和被称为叶绿体的微小体内的制造过程。这些质体位于叶片的细胞质中,它们含有被称为叶绿素的绿色色素。

当光合作用发生时,被树根吸收的水分被带到树叶,在那里它与叶绿素层接触。与此同时,含有二氧化碳的空气通过叶片气孔进入叶片,暴露在阳光下,产生了一个非常重要的化学反应。水被分解成氧和氢元素,并与叶绿素中的二氧化碳结合形成糖。

树木和其他植物释放的氧气成为我们呼吸的空气的一部分,而葡萄糖作为营养被输送到植物的其他部分。这一基本过程构成了一棵树95%的质量,而树木和其他植物的光合作用提供了我们呼吸的空气中几乎所有的氧气。

以下是光合作用过程的化学方程式:

6分子二氧化碳+ 6分子水+光→葡萄糖+氧

光合作用的重要性

树叶中有许多过程,但没有一个比光合作用更重要,光合作用产生的食物以及作为副产品产生的氧气。通过绿色植物的魔力,太阳的辐射能被捕获在叶子的结构中,并提供给所有生物。除了几种细菌外,光合作用是地球上唯一由无机物构成有机化合物并储存能量的过程。

地球上大约80%的光合作用是在海洋中产生的。据估计,世界上50%到80%的氧气是由海洋植物产生的,但剩下的关键部分是由陆地植物产生的,主要是在地球的森林里,所以陆地植物世界不断面临着跟上步伐的压力。世界森林的丧失在降低地球大气中氧气的百分比方面具有深远的影响。由于光合作用过程消耗二氧化碳,树木和其他植物生命是地球“擦洗”二氧化碳并用纯氧取代它的一种手段。为了保持良好的空气质量,城市必须保持健康的城市森林。

光合作用和氧的历史

氧气并非一直存在于地球上。地球本身估计有46亿年的历史,但是科学家研究地质证据相信氧气最早出现在大约27亿年前,当时微小的蓝藻,也就是蓝绿藻,发展出了将阳光光合作用成糖和氧气的能力。大约又花了10亿年的时间才在大气中收集到足够的氧气,以支持早期的陆地生命形式。

目前还不清楚27亿年前发生了什么事情,导致蓝藻发展出了使地球上生命成为可能的过程。它仍然是科学界最有趣的谜团之一。