photosynthesis

定義：綠色植物利用光能將二氧化碳和水同化為有機(jī)物（主要是糖類），并釋放氧氣的過程。

學(xué)科：植物學(xué)_植物生理學(xué)_植物光合作用

相關(guān)名詞：凈光合作用 光合作用光譜 光和色素

圖片來源：視覺中國

【延伸閱讀】

光合作用是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)之一，它為生命提供了能量和氧氣，維持了生態(tài)系統(tǒng)的平衡。諾貝爾基金會在1988年給一項(xiàng)光合作用研究成果頒發(fā)諾貝爾獎的頒獎評語中，稱光合作用是“地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)”。

18世紀(jì)70年代初，英國化學(xué)家約瑟夫·普里斯特利發(fā)現(xiàn)植物可以更新因蠟燭燃燒和小鼠呼吸而變“壞”了的空氣。人們普遍認(rèn)為，是他通過這個(gè)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了光合作用。葉子進(jìn)行光合作用時(shí)，要吸收二氧化碳并排出氧氣。

光合作用的過程極其復(fù)雜，包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)。

光反應(yīng)由光引起，需要在光的作用下才能進(jìn)行，反應(yīng)的場所是葉綠體片層膜。植物吸收光能后，受光激發(fā)的葉綠素分子釋放出高能電子，光能轉(zhuǎn)化為電能，水作為葉綠素的電子供體，在光的作用下分解，釋放出氧氣，將光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能，產(chǎn)生生物代謝中的高能物質(zhì)。

暗反應(yīng)不需要光的作用，但需要催化作用，反應(yīng)的場所是葉綠體的基粒。它是光合作用的第二階段，借助光反應(yīng)生成的能量和還原物質(zhì)，把吸收的二氧化碳合成為葡萄糖等有機(jī)物，就是將二氧化碳轉(zhuǎn)化成碳水化合物。

如今，科學(xué)界對光合作用的研究進(jìn)入到了分子生物學(xué)時(shí)代。利用分子生物學(xué)方法，科學(xué)家能夠?qū)⒐夂献饔脵C(jī)制的研究深入到分子水平，探索其中的奧妙。通過研究光合作用相關(guān)基因的表達(dá)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，以及它們之間的相互作用，科學(xué)家可以更詳細(xì)地了解光合作用的過程。深入地研究光合作用的機(jī)制和應(yīng)用，對于應(yīng)對人類面臨的諸多挑戰(zhàn)（如糧食安全、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等）具有重要的意義。

責(zé)任編輯：張鵬輝