畅想小说网

第三章 光合作用太阳的召唤(第11页)

天才一秒记住【畅想小说网】地址:http://www.cxtra.net

,再把电子塞给二氧化碳去制造糖。

唯一不同的是电子来源。

光系统Ⅰ不从水分子里拉电子,因为它完全无法对付水分子,宁可挑硫化氢或铁,这两者都比水容易下手。

附带一提,植物光系统Ⅰ里的共犯——NADPH,也可由纯化学手段合成,比如在第一章里面提到的海底热泉中就可以合成。

所以在这里,光系统Ⅰ利用NADPH把二氧化碳转换成糖,和之前提过的反应类似。

因此,光系统Ⅰ唯一革新的部分,就是利用光来完成以前只靠化学完成的工作。

另一件值得一提的事情是,把光转换成化学能其实一点都不稀奇,几乎所有的色素都可以做到。

色素分子里的化学键特别适合吸收光子。

当它们吸收光子时会把电子推往高能级,其他邻近的分子就比较容易抓到电子。

此时这个色素分子就被光氧化了,从而带上正电,它需要再找一个电子来平衡账目,所以会从铁或硫化氢里面拉出一个电子。

这就是叶绿素做的事。

叶绿素是一种紫质(或称作卟啉),在结构上和我们血液里携带氧气的血红素非常相近(血红素是一种色素,是血液呈红色的原因)。

还有很多其他的紫质也可以利用光做类似的事情,不过有些时候会产生负面结果,比如造成紫质症。

[8]重要的是,紫质是在外太空小行星上可以找到的较复杂的分子之一,它也可以在实验室里的无机环境中合成。

换言之,紫质很有可能在早期地球上自行诞生。

所以光系统Ⅰ就是利用紫质这个很简单的色素,将它的光化学特性与细菌本身的化学反应结合在一起。

结果形成了一种非常原始的叶绿素,可以利用光能从“容易下手”

的材料中获取电子,比如铁或硫化氢,接着把电子传给二氧化碳去合成糖。

一个会利用光来产生食物的细菌就出来了。

那么光系统Ⅱ又是怎样的呢?利用光系统Ⅱ的细菌会玩另一种把戏。

这种形式的光合作用无法产生有机分子,但可以把光能转换成化学能,从而维持细菌生存,或者说给细胞发电。

它的机制也很简单,当光子撞击叶绿素分子时,一个电子就会被激发到高能级,和以前一样它也会被另一个分子抓住。

但接下来电子会沿着一条电子传递链,被许多分子一个传给一个,每传递一次电子就丢掉一些能量,直到回到最低能级为止。

该过程中放出来的能量,一部分会用来合成ATP。

至于最后那个筋疲力尽的电子,则又回到原来的叶绿素分子上,再度被激发,形成一个永不止息的循环。

也就是说,光将电子激发到高能级,电子回到低能级时放出能量,这些能量用ATP存起来,而ATP正是细胞可以使用的能量形式。

这个光合作用就是一个光激发的电流回路。

所以结论就是,两种形式的光合作用在性质上有都点像拼凑起来的。

两种形式的光合作用各自给这个新的转换器(叶绿素)外挂一些现有分子装置的功能。

其中一台会把二氧化碳转换成糖,另一台则会生产ATP。

至于叶绿素,或许这种类似紫质的色素,从早期地球上自发诞生之后,自然选择就接手了之后的工作。

任意一点点结构上的变异都可能改变叶绿素吸收的波长,也会改变它的化学性质。

这样的改变会影响到自发反应的效率,刚开始也许效率不高,不过慢慢地会开始产生“守财奴式”

叶绿素,让飘浮不定的细菌可以制造ATP,或者产生“街头混混式”

本章未完,请点击下一章继续阅读!若浏览器显示没有新章节了,请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单,退出阅读模式即可,谢谢!

如遇章节错误,请点击报错(无需登陆)

新书推荐

妻子出轨后长生界民国奇人喜劫良缘吞噬星空之黑龙传说神道丹尊极品捉鬼系统掌御星辰正道潜龙来自地狱的男人我的玄幻模拟器星宝三岁半被六个舅舅团宠了重生八零:锦鲤萌妻,太撩人众神世界剑道通神丹师剑宗斗罗之龙凤斗罗快穿之拯救深情男配末日乐园盖世武神灵境行者这个明星来自地球三界独尊末日之最终战争电影世界私人订制