春回大地,一片片绿叶挂满树梢,一块块绿色草地铺满原野。纵目远望,就像神奇的画笔在描绘锦绣河山,其实这都是叶绿体的功劳。
自然界植物的种类繁多,叶子的形状千变万化,但其叶色大都是绿色的。科学家为解开叶绿之谜,前后经历了一百多年的时间。
1817年法国科学家佩尔蒂埃和卡旺托,从植物的绿叶中分离出一种物质,他们称之为叶绿素。1864年德国植物学家萨克斯发现叶绿素存在于叶绿体中。最终,科学家们发现叶绿体是植物进行光合作用的场所,因为叶绿体中含有大量的叶绿素,才使植物的叶子呈绿色。随着时间的推移,人们对绿色植物的研究也越来越深入。科学家们进一步研究发现,成熟的叶绿体为一双层膜所包围,双层膜中充满间质,间质中间悬浮着一个复杂的片层结构,一些空间大的片层总是垛叠起来,被称为基粒。叶绿体有次序地成层地排列在片层上,所以基粒就形成了一个深绿色的区域。叶绿素的分子结构有两个特点,一是它为9个共轭的不饱和键组成的环,二是它的中央有一个镁原子。叶绿素的这些结构上的特点,决定了它主要吸收波长为0.66和0.64微米的蓝光和少量橙、黄色光。这样阳光照射到植物叶子上,因绿色光不被吸收而被反射出来,又因为叶绿素为蓝绿色和草绿色,而叶绿素在叶子中所占的比重较大,因此植物的叶子自然就是绿色的了。
植物绿叶中含有的大量叶绿素,能把太阳光能和CO
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及水进行有机合成,源源不断地制造出动物赖以生存的碳水化合物。1648年荷兰科学家将一株5磅重的柳树,移栽在一桶称过重量的土壤中,每天只浇清水,5年后这株柳树长到169磅,而土壤只减少了0.2磅。柳树靠什么长大的呢?经过很多科学家艰苦卓绝的努力,发现是植物体内叶绿素进行光合作用的结果。全世界的绿色植物每年约制成1000多亿吨干物质,而人类消耗的粮食只是其中很小的一个零头。现在工农业生产所利用的煤、石油、天然气,都还是古代植物利用太阳能转为为化学能遗留下来的产物。在光合作用过程中,植物是地球上唯一能从水中释放氧气的佼佼者。全世界的植物每年能放出氧气约4.6×1011吨左右,而生物界的耗氧量平均每秒钟为10000吨,地球上的氧气只够消耗3000年。然而,由于植物体内叶绿体不停地工作,源源不断地供应氧气,才保证了地球上一切生命的存在和发展。
随着科学技术的不断进步,人们对绿色植物的认识也日益深入。有朝一日人们全部揭示出植物叶绿素的奥秘,仿制出叶绿素的各个结构,那么就能工厂化地生产粮食、蔬菜和水果,全世界就不愁发生饥荒了。
保持生态平衡的杠杆在于植树造林,种花植草,增加绿色植物。绿色象征着和平、友谊、温馨,因而人们把绿色定为美好安全的颜色。环境的绿化,象征着一个国家精神文明和物质文明建设的高度。因此我们应大力提倡植树种草,让我们的生活充满着绿的雅趣、绿的生机和绿的诗意。让绿叶铺满大地、造福人类。