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《Science》發表的這項新發現會導致教科書重寫嗎?
據報道,研究人員發現了一種新型的光合作用--利用近紅外光進行的光合作用,研究成果于2018年6月在《科學》雜志網站發表。
地球上絕大多數的放氧光合生物在光合作用過程中利用的都是可見光,但這種新類型光合作用利用的是近紅外光,它們廣泛存在于藍(藻)細菌(cyanobacteria,blue-green algae)中。研究人員在澳大利亞赫倫島海灘巖表面之下幾毫米處發現了含有葉綠素f的藍(藻)細菌,它們在缺少可見光的條件下也可以借助近紅外光生長。
常見的光合作用利用來自紅光的能量驅動。這一特征存在于我們已知的所有植物、藻類中,因此人們認為紅光的能量為光合作用設定了“紅色極限”。
然而,當一些藍(藻)細菌在近紅外光下生長時,常見的工作系統關閉了,取而代之的是葉綠素f(chlorophyll-f)的系統。在此研究成果公布之前,人們一直認為植物中葉綠素f只起捕獲光能的作用。新的研究表明,在蔭蔽或者光線較暗的條件下,葉綠素f在光合作用中起著關鍵作用,利用低能量的近紅外光來進行復雜的化學反應,這就是“超越紅色極限”的光合作用。在新的光合作用工作系統中,通常被稱為“輔助色素”的葉綠素f,實際上是在執行關鍵的化學步驟,而不是教科書中所描述的發揮輔助作用。
研究人員彼得?伯林森評價:這是光合作用的一個重要發現,它突破了我們對生命的理解,比爾?盧瑟福教授和英國倫敦帝國理工學院的研究團隊應該得到祝賀,因為他們揭示了光合作用基礎過程的一個新途徑。
這一發現改變了我們對光合作用基本機制的認識,教科書中的相關內容應該重寫;它擴大了我們尋找外星生命存在的范圍,并為培育更有效利用光能的作物新品種提供了參考。
(1)將你學過的光合作用知識與本文中介紹的新知識進行比較,將不同之處填入下表。
葉綠素種類 | 相應功能 | |
教材知識 | 葉綠素a、葉綠素b 葉綠素a、葉綠素b
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吸收、利用紅光、藍光 吸收、利用紅光、藍光
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本文知識 | 葉綠素f 葉綠素f
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吸收、利用近紅外光 吸收、利用近紅外光
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波長大于紅光的光波無法驅動光合作用(能量低于紅光的光無法驅動光合作用)
波長大于紅光的光波無法驅動光合作用(能量低于紅光的光無法驅動光合作用)
。(3)本項研究最重要的發現是
E
E
A.存在一種新的葉綠素--葉綠素f
B.具有葉綠素f的生物中沒有其它葉綠素
C.葉綠素f具有吸收近紅外光的作用
D.葉綠素f在光合作用中起到輔助作用
E.葉綠素f可作為關鍵色素轉換光能
(4)請結合本文撰寫一段文字,作為教科書中介紹葉綠素的主要內容。(120字以內)
葉綠素是進行光合作用的主要色素。在高等植物和綠藻細胞中含有葉綠素a、b,能吸收、利用可見光中的紅光和藍光的能量,合成有機物。某些藍(藻)細菌中除含有葉綠素a外,還含有葉綠素f,可吸收、利用近紅外光的能量,合成有機物。
葉綠素是進行光合作用的主要色素。在高等植物和綠藻細胞中含有葉綠素a、b,能吸收、利用可見光中的紅光和藍光的能量,合成有機物。某些藍(藻)細菌中除含有葉綠素a外,還含有葉綠素f,可吸收、利用近紅外光的能量,合成有機物。
【考點】色素與葉綠體.
【答案】葉綠素a、葉綠素b;吸收、利用紅光、藍光;葉綠素f;吸收、利用近紅外光;波長大于紅光的光波無法驅動光合作用(能量低于紅光的光無法驅動光合作用);E;葉綠素是進行光合作用的主要色素。在高等植物和綠藻細胞中含有葉綠素a、b,能吸收、利用可見光中的紅光和藍光的能量,合成有機物。某些藍(藻)細菌中除含有葉綠素a外,還含有葉綠素f,可吸收、利用近紅外光的能量,合成有機物。
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:23引用:3難度:0.7
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