生物学：生命的大问题/光合作用
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光合作用是植物和其他生物用来将光能（通常来自太阳）转化为化学能的过程，这些化学能可以被生物体用来为其活动提供能量。
光是一种能量形式。植物捕获的光的形式，以及你我都能看到的光，被称为可见光。从太阳照射到地球的白色光实际上是由许多不同颜色的光组成的。你可以用一块叫做棱镜的玻璃来看到这些颜色，它可以将光分成不同的颜色或光波长。
棱镜产生的彩虹光被称为光谱，光色总是按相同的顺序排列：红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫。它还会扩展到我们看不见的颜色，成为红光谱边缘的红外线，以及紫光谱边缘的紫外线。
事实上，光谱（被称为电磁波谱）非常大，从像行星一样大的无线电波到被称为伽马射线的非常强大的光，其波长可以与亚原子粒子一样大。
光合作用捕获可见光中的能量，但它并不平等地利用所有颜色光。它主要利用蓝光和红光部分的光。
简单的答案是，植物是绿色的，因为它们有绿色的叶绿体（进行光合作用的细胞器）。
但是为什么叶绿体是绿色的呢？叶绿体是绿色的，因为它们在类囊体膜中含有绿色的色素叶绿素。叶绿素是一种吸收红光和蓝光的色素。
为了理解为什么叶绿素是绿色的，我们必须了解色素。色素是吸收光的东西。我们说叶绿素是一种吸收蓝光和红光的色素，那么为什么它是绿色的呢？
那是因为色素吸收某些波长的光，而反射其他波长的光。黄色色素是吸收除黄色以外所有波长的光的色素。黄色的光被反射到你的眼睛里，所以它看起来是黄色的。一件红色衬衫之所以是红色的，是因为衬衫中的红色色素吸收了除红色以外的所有光。反射的光就是衬衫的颜色。如果它反射了所有的光，那么它将是白色的。
所以植物是绿色的，因为叶绿素反射绿光。叶绿素存在于所有植物中，因为它是在制造糖时吸收光的分子。
与普遍看法相反，秋天的落叶与温度、霜冻、风吹落叶无关。只是阳光不足以维持生长树叶所需的能量消耗。任何使用太阳能电池板的人都会明白这一点。
虽然植物是绿色的，但在秋季，它们可能会变成其他颜色，如黄色、红色、棕色和橙色。这是因为植物还含有其他色素，如类胡萝卜素（黄橙色）和花青素（主要是红色）。这些其他的辅助色素与叶绿素一起存在于叶片中，它们是叶片有多种绿色色调的原因。
绿色的色素在夏季大部分时间里覆盖着它们，但在秋季，当植物开始休眠以迎接冬季时，植物细胞停止制造叶绿素，树叶就会失去绿色。没有它，我们就能看到树叶中其他色素的颜色。
光合作用由两组反应组成。光反应和光无关反应（以前称为暗反应）。光反应捕获光能并利用它制造高能化学物质，这些化学物质被用来为制造糖的光无关反应提供能量。光以波长传播，颜色取决于波长。沿着波传播的光子进入叶绿体内的类囊体空间，在那里它被排列在类囊体空间内部的叶绿素捕获。叶绿素由于捕获的光子的能量而振动。然后它可以转移光子以用作能量。
- 光反应和暗反应
- 辅助色素
- 激发态
- 光系统
- C4植物