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第10章 愛(ài)的供養(yǎng)

  • 星途之森
  • 億苦思
  • 1659字
  • 2019-05-23 11:50:00

時(shí)間過(guò)得很快,距離上次的頒獎(jiǎng)典禮,已經(jīng)過(guò)去了兩年了,而本還是研究生的張浩、林玄、魏豐三人,也變成了博士了,而關(guān)于他們的氧氣制造機(jī)的原理,它該怎么產(chǎn)生氧氣,而這些的來(lái)源,來(lái)源于哪,這些都是要思索與討論的。

而在頒獎(jiǎng)儀式后沒(méi)過(guò)多久就被提上了日程,在自然界中存在著氧的循環(huán)系統(tǒng),其中能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣的是光合作用,而這個(gè)在幾十年前的上古時(shí)代都已知曉,現(xiàn)在的人也不例外。

對(duì)于氧氣制造機(jī)的制作可以效仿植物的光合作用進(jìn)行運(yùn)作。光合作用(Photosynthesis)是植物、藻類和某些細(xì)菌利用葉綠素,在可見(jiàn)光的照射下,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖,并釋放出氧氣的生化過(guò)程。

葉綠體中發(fā)生的光合作用將二氧化碳變?yōu)檠鯕庵皇墙Y(jié)果的一種表象,事實(shí)是二氧化碳全部被固定同化了,釋放的氧氣來(lái)自于水的光解,不是由二氧化碳轉(zhuǎn)化反應(yīng)而來(lái)的。而且在這個(gè)過(guò)程中氧氣是先釋放的,而二氧化碳的固定發(fā)生在釋放氧氣之后。

需要光能的參與可以分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)。這兩個(gè)反應(yīng)相對(duì)獨(dú)立,除了是否依賴光的區(qū)別,發(fā)生在葉綠體在發(fā)生的場(chǎng)所和時(shí)間也不一樣,光反應(yīng)發(fā)生在類囊體膜上,而暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。

在光反應(yīng)中,需要光參與。嵌合在光合膜上光系統(tǒng)上的光合色素吸收光能激發(fā),激發(fā)出的高能電子從周圍的水分子中奪得電子,造成水的分解,時(shí)放出氧氣。電子通過(guò)類囊體膜中的電子傳遞鏈傳遞,并將H+質(zhì)子從葉綠體基質(zhì)傳遞到類囊體腔,建立的電化學(xué)質(zhì)子梯度用于ATP的生物合成,光能轉(zhuǎn)化成不穩(wěn)定的化學(xué)能(ATP和NADPH)。

而暗反應(yīng)就是消耗光反應(yīng)合成產(chǎn)物ATP和NADPH用于二氧化碳固定的的過(guò)程,將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變儲(chǔ)存為穩(wěn)定的化學(xué)能葡萄糖。在不同類型植物中有所區(qū)別,在C3植物中為典型的卡爾文循環(huán),此外還有C4植物和景天科酸代謝途徑植物。在卡爾文循環(huán)中,二氧化碳首先與植物體內(nèi)的C5(五碳化合物)結(jié)合,使二氧化碳被固定。一分子二氧化碳被一個(gè)C5固定后,生成兩個(gè)C3,之后經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)直接產(chǎn)物是G3P,最后形成終產(chǎn)物葡萄糖。

所以光合作用中氧氣的釋放是光反應(yīng)的第一個(gè)化學(xué)反應(yīng),氧原子實(shí)際上來(lái)源于水分子,而不是二氧化碳,二氧化碳的固定發(fā)生在氧氣生成之后。

對(duì)于氧原子實(shí)際上來(lái)源于水分子,而不是二氧化碳,二氧化碳的固定發(fā)生在氧氣生成之后,針對(duì)于氧氣制造機(jī)的制作可以效仿植物的光合作用進(jìn)行運(yùn)作,雖說(shuō)可以,但他們還是想從二氧化碳中弄出氧氣,這樣不僅解決了氧氣,還解決了空氣中國(guó)多的二氧化碳問(wèn)題,再加上人類隨時(shí)隨地都要制造大量二氧化碳,也要呼吸更多的氧氣,所以如果他能自供自足的話,人類世界將發(fā)生徹底的改變。

任何化學(xué)反應(yīng)過(guò)程都是可逆的,不可能只是單向的化學(xué)反應(yīng),只是可逆的程度有大有小,碳和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的時(shí)候一定伴隨著二氧化碳分解成碳與氧氣,只是這個(gè)過(guò)程太小,可以忽略.當(dāng)然改變某些條件可以使逆反應(yīng)增強(qiáng)。而這就是張浩、林玄、魏豐三人要攻克的難點(diǎn)。

生物的生命活動(dòng)都需要消耗能量,這些能量來(lái)自生物體內(nèi)糖類、脂類和蛋白質(zhì)等有機(jī)物的氧化分解。生物體內(nèi)有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,最終生成二氧化碳、水或其他產(chǎn)物,并且釋放出能量的總過(guò)程,叫做呼吸作用(又叫生物氧化)。

呼吸作用,是生物體細(xì)胞把有機(jī)物氧化分解并產(chǎn)生能量的化學(xué)過(guò)程,又稱為細(xì)胞呼吸(Cellular respiration)。無(wú)論是否自養(yǎng),細(xì)胞內(nèi)完成生命活動(dòng)所需的能量,都是來(lái)自呼吸作用。真核細(xì)胞中,線粒體是與呼吸作用最有關(guān)聯(lián)的胞器,呼吸作用的幾個(gè)關(guān)鍵性步驟都在其中進(jìn)行。

如果把人看成一個(gè)加工廠,而這呼吸作用就是這流水線,從原料開(kāi)始加工,加工后開(kāi)始制作并包裝,而包裝后的產(chǎn)物就是人們所熟知的二氧化碳,既然有一個(gè)加工廠我們何不造一個(gè)回收處理廠呢,把使用過(guò)的產(chǎn)品加以回收,回收之后經(jīng)過(guò)處理,還原為原材料,在進(jìn)行利用,這也是張浩、林玄、魏豐的共同想法。

經(jīng)過(guò)不懈的努力,兩年后的今天他們總于制作出來(lái)了,看著面前的有氧制造機(jī),林玄和魏豐看到的是有氧時(shí)代的到來(lái),而張浩看到的是升爵的那天。

“你們說(shuō)叫什么名字好。”看著面前像戴在鼻子上的面具的有氧制造機(jī),張浩說(shuō)道。

“叫,愛(ài)的供養(yǎng)咋樣。”說(shuō)著,林玄大笑起來(lái)。

“供氧,供養(yǎng),那就叫供氧機(jī)吧。”魏豐吶吶的說(shuō)道。

本章完

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