生物學：生命的大問題/光合作用
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光合作用是植物和其他生物用來將光能（通常來自太陽）轉化為化學能的過程，這些化學能可以被生物體用來為其活動提供能量。
光是一種能量形式。植物捕獲的光的形式，以及你我都能看到的光，被稱為可見光。從太陽照射到地球的白色光實際上是由許多不同顏色的光組成的。你可以用一塊叫做稜鏡的玻璃來看到這些顏色，它可以將光分成不同的顏色或光波長。
稜鏡產生的彩虹光被稱為光譜，光色總是按相同的順序排列：紅、橙、黃、綠、藍、靛和紫。它還會擴充套件到我們看不見的顏色，成為紅光譜邊緣的紅外線，以及紫光譜邊緣的紫外線。
事實上，光譜（被稱為電磁波譜）非常大，從像行星一樣大的無線電波到被稱為伽馬射線的非常強大的光，其波長可以與亞原子粒子一樣大。
光合作用捕獲可見光中的能量，但它並不平等地利用所有顏色光。它主要利用藍光和紅光部分的光。
簡單的答案是，植物是綠色的，因為它們有綠色的葉綠體（進行光合作用的細胞器）。
但是為什麼葉綠體是綠色的呢？葉綠體是綠色的，因為它們在類囊體膜中含有綠色的色素葉綠素。葉綠素是一種吸收紅光和藍光的色素。
為了理解為什麼葉綠素是綠色的，我們必須瞭解色素。色素是吸收光的東西。我們說葉綠素是一種吸收藍光和紅光的色素，那麼為什麼它是綠色的呢？
那是因為色素吸收某些波長的光，而反射其他波長的光。黃色色素是吸收除黃色以外所有波長的光的色素。黃色的光被反射到你的眼睛裡，所以它看起來是黃色的。一件紅色襯衫之所以是紅色的，是因為襯衫中的紅色色素吸收了除紅色以外的所有光。反射的光就是襯衫的顏色。如果它反射了所有的光，那麼它將是白色的。
所以植物是綠色的，因為葉綠素反射綠光。葉綠素存在於所有植物中，因為它是在製造糖時吸收光的分子。
與普遍看法相反，秋天的落葉與溫度、霜凍、風吹落葉無關。只是陽光不足以維持生長樹葉所需的能量消耗。任何使用太陽能電池板的人都會明白這一點。
雖然植物是綠色的，但在秋季，它們可能會變成其他顏色，如黃色、紅色、棕色和橙色。這是因為植物還含有其他色素，如類胡蘿蔔素（黃橙色）和花青素（主要是紅色）。這些其他的輔助色素與葉綠素一起存在於葉片中，它們是葉片有多種綠色色調的原因。
綠色的色素在夏季大部分時間裡覆蓋著它們，但在秋季，當植物開始休眠以迎接冬季時，植物細胞停止製造葉綠素，樹葉就會失去綠色。沒有它，我們就能看到樹葉中其他色素的顏色。
光合作用由兩組反應組成。光反應和光無關反應（以前稱為暗反應）。光反應捕獲光能並利用它製造高能化學物質，這些化學物質被用來為製造糖的光無關反應提供能量。光以波長傳播，顏色取決於波長。沿著波傳播的光子進入葉綠體內的類囊體空間，在那裡它被排列在類囊體空間內部的葉綠素捕獲。葉綠素由於捕獲的光子的能量而振動。然後它可以轉移光子以用作能量。
- 光反應和暗反應
- 輔助色素
- 激發態
- 光系統
- C4植物