北派小说网

植物的呼吸（第1页）

植物的呼吸

地球上的大气中，约含有21％的氧气。氧气是一切动植物和人类生活所不能缺少的东西。那么，氧气是从哪里来的?

人们从地质、化学、天体物理的研究和理论上的推断，得知几十亿年前，地球上的大气层里有氮气、氢气、水蒸气和二氧化碳等，唯独没有氧气。即使由于太阳光的紫外线辐射，产生一些氧气，也很快被用掉，贮存不起来。地球上这么多的氧气，究竟是怎么来的呢?人们继续研究，知道原始的生物是靠着发酵作用而生活

的，它们逐渐演化，大约20多亿年前，才出现了能进行光合作用的植物，即利用叶绿素吸收阳光，分解水而放出氧气，同时还原二氧化碳合成有机物。开始是小量的、局部的，逐步地发展扩大，大气层里的氧气也逐步积累增多。到了大约6亿年前，氧气的浓度达到了现在的l％；大约4亿年前，氧气的浓度达到了现在的10％；随着多细胞生物、陆生植物的飞速发展，氧气也迅速增加，到了约3亿年前，就已达到现在的水平。这样，高等动物才逐渐演化出现。动物和细菌是消耗氧气的，刚好与光合作用相反，它们吸入氧气，呼出二氧化碳。另外，还有岩石的氧化、海洋的缓冲，都促使大气中的含氧量逐渐稳定下来。这样，两个矛盾过程的对立统一，就出现了相对的平衡。

光合作用的产氧量是很大的，有人估计，按照现在地球上植物的情况，每年可产生氧气1000多亿吨。大气中的氧总量不过200多万亿吨，可以说现在空气中的氧气，平均每隔2000年都要经过植物光合作用循环更新一次。假设一旦空气中的氧全没有了，按照现在的光合作用数量，也只要2000年就能全部恢复现在的水平。从地球演化史来看，2000年是个极短的时间，按现在光合作用的速度，维持大气中现有的氧气是绰绰有余的。

现在空气中的氧气是在增加，还是在减少呢?因为没有长期的资料，还不能断定。近代地球上的植物是比过去某一个时期少了，二氧化碳也少了（大气中约含有0．03％）。但是，由于工业的发展，每年要燃烧掉几十亿吨的煤炭和石油。按此计算，每年进人大气的二氧化碳，相当于它原含量的O．7％；就算它耗用了等量的氧，那么，空气中的氧气每年所减少的量，也只是总氧量的0．01％，只是光合作用每年产氧量的2％，因此，地球上的氧气量一时是不会有什么显著变化的。

植物的绿叶，被人们称为“绿色的工厂”。谁都知道，植物要制造有机物质，要进行光合作用，一定要有叶绿素存在。

但是，有些植物如糖萝卜、红苋菜、秋海棠的叶子，常常是红色或紫红色的，它们也能进行光合作用吗?

能!因为这些叶子虽然是红色的，但是叶子里也有叶绿素。至于这些叶子所以成为红色，主要是含有红色的花青素的缘故，它们含的花青素很多，颜色很浓，把叶绿素的绿色盖住了。

要证明这件事并不困难，只消把红叶子放在热水里煮一下，就真相大白了。花青素是很容易溶于水的，而叶绿素是不溶于水的。在热水里，花青素溶解了，叶绿素仍留在叶子中，煮过后的叶子由红变绿了，这就证明红叶子里的确有叶绿素存在。

另外，许多生长在海底的植物如海带、紫菜等，也常常是褐色或红色的。其实，它们中同样含有叶绿素，只不过绿色被另一类色素——藻褐素或藻红素遮住罢了。

生长在地面上的植物，都是依靠身体里的叶绿素，利用阳光作动力，以二氧化碳和水为原料，经过“加T”制造出碳水化合物、脂肪和蛋白质等有机物，促使它的生长、发育和繁殖c

在那无边无际、碧波**漾的大海里，生活着各种绮丽、奇特的植物——藻类。有几米长的褐色“叶片”的海带，有像小树枝那样的红藻，如紫菜，有棕色的鹿角藻，还有外壳刻着精致花纹的硅藻等，看上去它们都不是绿色的，那它们又是怎样进行光合作用的呢?

实际上，海里生长的植物也是有叶绿素的，不过含量不多，一般离海面近的植物，叶绿素的含量多一点，越是深海里的植物，叶绿素的含量越少。藻类之所以有各种不同的颜色，那是因为它们身体里还存在着另一些色素——藻胆素，红藻中含有较多的藻红素，蓝藻中含有较多的藻蓝素，鹿角藻则含有一种特殊的胡萝卜醇，所以是棕色的。这些色素把藻类本身的少量叶绿素遮掩起来，所以从表面上看不到绿颜色。

当太阳光照射到海面，生活在海面上含叶绿素较多的藻类，能够跟陆地上的植物一样进行光合作用。海里和海面的情况大不一样，蔚蓝色的海水那么深，海面又有很多的生物在活动。海水里又有大量的各种盐类，对太阳光里各种颜色的光线进入海水起了一定的阻挡作用。红光只能透人海水的表层，橙黄光能透人较深一点，绿、蓝、紫光能透人得更深一些。藻类中，绿藻吸收红光，所以生活在最浅的地方；蓝藻吸收橙黄色光。所以生活在较深的地方；褐藻吸收黄绿色光和红光，所以生活在又深一些的地方；红藻是吸收绿光的，生活在最深层。在深海里的红藻含有藻红蛋白，它能利用这种色素来吸收叶绿素所不能吸收的蓝紫光进行光合作用。

然而在深海里，有时也能找到一些绿色的藻类，并且发现它们的生命活动非常缓慢，这些绿色的藻类只要吸收很少量的光，就能满足它们生存的需要了。

人不停地在进行呼吸：吸进氧气，吐出二氧化碳。人是这样，牛呀、马呀、狗呀、猪呀，也是这样。然而，奇怪的是：植物也同样日夜不停地在进行呼吸。只因为白天有阳光，光合作用很强烈，光合作用所需要的二氧化碳，远远地超过了呼吸作用所能产生的二氧化碳。因此，白天植物好像只有光合作用，吸进二氧化碳，吐出氧气。到了晚上，阳光没有了’，光合作用停止，这时，植物就只进行呼吸作用，吸进氧气，吐出二氧化碳。

然而，植物从哪儿吸气，又从哪儿吐气呢?

植物与人可不一样，它全身都是“鼻孑L”，它的每一个活着的细胞都进行呼吸的：气体通过植物体上的一些小孔——气孔进进出出，吸进氧气，吐出二氧化碳。

植物的呼吸作用，要消耗身体里的一些有机物。但是要知道，它消耗一些有机物不是没有意义的。植物的呼吸作用消耗有机物，实际上就是用吸进去的氧气使有机物分解。有机物分解以后，把能量释放出来，作为生长、吸收等生理活动不可缺少的动力。当然也有一部分能量，转变成热以后散失掉了。

植物的这种呼吸作用叫做“光呼吸”，和光合作用有密切的关系，光呼吸要消耗掉光合作用所产生的一部分有机物。有些植物的光呼吸较强，消耗就多些，有些植物的光呼吸较弱，消耗就少些，这对作物的产量有直接的关系，所以科学家对植物光呼吸生理功能的研究相当重视。