①所有生物的细胞都能进行;②只在含有叶绿体的细胞中进行;③吸收氧气,放出二氧化碳;④吸收二氧化碳,放出氧气;⑤有光、无光都能进行;⑥在光照下才能进行;⑦把二氧化碳和水合成为有机物,并贮藏能量;⑧把有机物分解为二氧化碳和水,并释放能量。
资料一:1629年以前,人们普遍认为:植物是“吃土”长大的。而比利时科学家海尔蒙特却对此产生了怀疑。于是,他做了以下实验:把一株2.5千克重的柳树苗栽种到一个木桶里,桶里盛有事先称过重量的土壤。此后,他只用纯净的雨水浇灌树苗。为了防止灰尘落入,他还专门制作了桶盖。5年后,柳树逐渐长大。经过称重,他大吃一惊:柳树的重量增加了80多千克,而土壤却只减少了不到0.1千克。
资料二:科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射,然后测量该植物对不同光质的吸收率,结果如下表:
光质 |
红 |
橙 |
黄 |
绿 |
青 |
蓝 |
紫 |
波长(纳米) |
700 |
650 |
600 |
550 |
500 |
450 |
400 |
吸收率(%) |
55 |
10 |
2 |
1 |
5 |
85 |
40 |
2021年9月24日中科院天津工业生物所的“人工合成淀粉”重大科技成果论文在《科学》发表。科研团队设计出11步反应,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉的合成。人工合成淀粉原理是化学-生物法:在无细胞系统中,用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉。
自然界中,玉米等农作物中淀粉的合成与积累涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控,但是能量转化效率仅为2%左右。而按照目前实验室技术参数,在能量供给充足条件下,理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地玉米种植的淀粉产量(按中国玉米淀粉平均亩产量计算),其效率比玉米中的淀粉生物合成效率高8.5倍。
这一影响世界的重大颠覆性技术成果,其意义不仅使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能,并为以二氧化碳为原料合成复杂分子开辟了新的技术路线,同时对于解决当今世界存在的其他很多热点问题具有重要研究意义。
比较项目 |
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原料 |
① |
② |
场所 |
细胞内的③ |
无细胞系统,实验设备 |
物种 |
扁担木 |
柘树 |
构树 |
牡荆 |
酸枣 |
SLA平均值(m2/kg) |
24.69 |
30.50 |
16.97 |
22.06 |
20.83 |
图甲 图乙