我们知道,太阳能几乎是所有生命系统中能量的最终源头。因此说,万物生长靠太阳。
绿色植物的茁壮成长,是生态系统正常运营的基石。因为它是生产者,能将环境中的无机物(水和二氧化碳)转变成有机物供自身需要,同时直接或间接地养活着生态系统中诸多的生灵。
而绿色植物的茁壮成长,离不开绿叶中叶绿体进行的光合作用。光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。
⑴ 光反应在叶绿体中类囊体的薄膜上。上面有吸收光能的色素,能捕获光能,有的色素能传递转化光能,将光能转化成化学能。
类囊体薄膜上主要发生两种反应:
①水的光解(水在光下被分解):
H2O→[H]+ O2↑
②ATP的合成:
ADP + Pi + 光能 → ATP
光反应中产生的O2(氧气)会释放出去,[H]和ATP供暗反应使用。
⑵ 暗反应在叶绿体的基质中。暗反应就是我们说的“卡尔文循环”。
叶绿体基质中主要发生三种反应:
① 二氧化碳的固定:
CO2 + C5 → 2 C3
② 三碳化合物的还原:
C3→(CH2O)
C3→ C5
C3的还原,主要产生(CH2O),储存起来,供植物自身生长和生命活动的需要;同时产生少量的C5,使暗反应循环往复地进行。
C3的还原,需要[H]的作用和ATP的供能。
③ ATP的水解:
ATP → ADP + Pi + 能量
(需要强调的是:这些生化反应,都离不开酶的参与)
光合作用中,光反应与暗反应密切联系,不可分割。光反应离不开光,它能产生O2,并为暗反应提供[H]和ATP;暗反应有光无光都能进行,它生成光合产物(CH2O),并为暗反应提供ADP和游离的Pi 。
光合作用在叶绿体中进行,需要充足的水分和适宜的二氧化碳浓度,同时还需要适宜的光照强度、温度,以及矿质元素等。当这些条件都能满足,植物便会蓬蓬勃勃、葳蕤茂盛,整个生态系统也就会发展壮大起来。
绿色植物的生长,要进行光合作用,制造有机物,供自身的生长所需。它的生长,也离不开植物激素。
植物自身产生的激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。
种子的萌发、幼苗的破土而出,离不开生长素的作用。赤霉素与生长素都能促进细胞伸长,细胞分裂素与生长素都能促进细胞分裂,脱落酸却与生长素有拮抗作用,乙烯能抑制生长素的分泌,促进果实成熟……
各种激素相互协调,共同作用,使植物体完成其生长、发育等生命活动。
植物的生命活动离不开植物激素的调节作用。如植物生长素能促进植物生长,还能促进果实发育、插条生根等。
单就生长素而言,它的作用具有两重性的特点:低浓度的生长素能促进植物生长、促进发芽、防止落花落果;而高浓度的生长素则能抑制植物生长、抑制发芽、疏花疏果等。
请看上图水培的胡萝卜幼苗。
由于某种原因,幼苗被碰倒,躺在窗台上。过了一段时间,只见它努力地挺胸抬头,顽强向上……
将其扶直后,幼苗的上段已与台面平行。当时主人并没怎么在意,只是坚持给它换水。又过一段时间后,幼苗又坚强地抬头挺胸,向上生长……
胡萝卜苗的两个弯曲清晰可见,留给人太多的感慨:强大的生命力,屡次遇挫而不低头,克服困难,顽强向上!
这是造物主的神奇魔法?是植物激素的强大作用?还是植物自身的孜孜以求?
植物生长的条件有许多:外源的阳光、雨露、空气、矿质元素等,内源的植物激素等。有了它们,植物才具活力,才能蓬蓬勃勃地茁壮成长!
植物生长,尤其离不开阳光,以植物滋养着生命的人类和其他生灵,当然也离不开阳光。
万物生长靠太阳!