叶绿素的发现在历史上是怎样记述的
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叶绿素荧光现象是由传教士Brewster首次发现的。
1834年Brewster发现,当一束强太阳光穿过月桂叶子的乙醇提取液时,溶液的颜色变成了绿色的互补色——红色,而且颜色随溶液的厚度而变化,这是历史上对叶绿素荧光及其重吸收现象的首次记载。后来,Stokes(1852)认识到这是一种光发射现象,并使用了“fluorescence”一词。1874年,Müller发现叶绿素溶液稀释后,荧光强度比活体叶子的荧光强得多。尽管Müller提出叶绿素荧光和光合作用之间可能存在相反的关系,但由于他的实验没有对照,实验条件控制不严格,因此人们并没有将叶绿素荧光诱导(瞬变)现象的发现归功于Müller。Kautsky是公认的叶绿素荧光诱导现象的发现者。1931年,Kautsky和Hirsch用肉眼观察并记录了叶绿素荧光诱导现象(Lichtenthaler,1992;Govindjee,1995)。他们将暗适应的叶子照光后,发现叶绿素荧光强度随时间而变化,并与CO2的固定有关(图3.1)。他们得到的主要结论如下:1)叶绿素荧光迅速升高到最高点,然后下降,最终达到一稳定状态,整个过程在几分钟内完成。
2)曲线的上升反映了光合作用的原初光化学反应,不受温度(0℃和30℃)和HCN处理的影响。若在最高点时关掉光,则荧光迅速下降。
3)荧光强度的变化与CO2的固定呈相反的关系,若荧光强度下降,则CO2固定增加。这说明当荧光强度降低时,较多的光能用于转变成化学能。
4)奇怪的是(照光后)CO2的固定有一个延滞期,似乎说明“光依赖”的过程对CO2固定过程的进行是必需的。另一个未得到解释的现象是若在荧光诱导结束后关掉光,则荧光水平的恢复需要很长时间。在Kautsky的发现之后,人们对叶绿素荧光诱导现象进行了广泛而深入的研究,并逐步形成了光合作用荧光诱导理论,被广泛应用于光合作用研究。由于Kautsky的杰出贡献,叶绿素荧光诱导现象也被称为Kautsky效应(Kautsky Effect)。
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德国化学家韦尔斯泰特,在20世纪初,采用了当时最先进的色层分离法来提取绿叶中的物质。 经过10年的艰苦努力,韦尔斯泰特用成吨的绿叶,终于捕捉到了叶中的神秘物质——叶绿素,正是因为叶绿素在植物体内所起到的奇特作用,才使我们人类得以生存。 由于成功地提取了叶绿素,1915年,韦尔斯泰特荣获了诺贝尔化学奖 .
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叶绿素的发现可以追溯到18世纪。以下是叶绿素的发现在历史上的主要记述:
1. 1779年,法国化学家安东尼-奥古斯丁-皮耶·丹尼·德·桑提尔(Antoine-Augustin-Parmentier)首次将研磨过的绿色叶子放入硫酸中进行实验,他观察到溶液变成了蓝色。这是叶绿素溶于硫酸的早期观察之一。
2. 1817年,法国植物学家马塞尔·蒙德(Marcel Monde)通过将叶绿素从植物中提取出来,并将其与溴素反应,生成了一种蓝色的化合物。这是对叶绿素进行分离和化学试验的重要进展。
3. 1818年,法国化学家约瑟夫·巴耶尔(Joseph Bienaimé Caventou)和皮埃尔·若梅斯·佩尔蒂埃(Pierre Joseph Pelletier)合作从赤蓬(Artemisia vulgaris)中提取出一种“绿色素”,他们将其命名为“叶绿素”(chlorophyll)。他们还识别出叶绿素具有吸收阳光中的能量并参与光合作用的能力。
4. 1864年,英国生物化学家约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestley)在他的研究中描述了叶绿素的重要性,他注意到绿色植物能够吸收二氧化碳并释放氧气,他将这个过程称为“光合作用”。
5. 20世纪初,美国植物学家约瑟夫·阿尔伯特·阿瑟(Joseph Albert C. Arthur)和英国植物学家罗伯特·黑斯廷斯(Robert Hill)对光合作用进行了深入研究,他们发现叶绿素在光合作用中起着关键的角色,能够吸收光能并转化为化学能。
通过这些重要的研究和实验,人们逐渐认识到叶绿素在植物中的重要性,它对于植物的生长和光合作用至关重要。随着时间的推移,更多关于叶绿素的结构、功能和生理作用的研究被开展,为我们对植物和生物界的生态系统的理解提供了重要的基础。
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叶绿素的发现可以追溯到18世纪末和19世纪初的科学研究中。以下是叶绿素发现的主要历史记述:
1. 1779年,法国化学家安托万·拉沙尔(Antoine Lavoisier)首次提出了“光合作用”(photosynthesis)的概念,但当时他并不了解光合作用的具体化学过程。
2. 1804年,德国植物学家尤利热斯·冯·韦尔特(Julius von Sachs)发现了植物叶片中的绿色颗粒,他将这些颗粒称为“绿色小体”(grüne Körperchen)。然而,当时他并不知道这些颗粒与光合作用的关系。
3. 1817年,法国植物学家亨利·布朗菲(Henri Braconnot)通过对植物叶片的提取物进行化学实验,发现其中含有一种绿色物质。他将这种物质命名为“叶绿素”(chlorophyll),并研究了它的一些化学性质。
4. 1864年,英国植物学家约瑟夫·普里斯特利(Joseph Priestley)和德国植物学家海因里希·威廉·多布雷纳(Heinrich Wilhelm Dovebréner)独立地发现了光合作用的气体交换过程,他们发现植物在光照下会释放出氧气。
5. 1883年,荷兰植物学家赫尔曼·冯·海尔尼斯(Hugo von Mohl)进一步研究了叶绿素,他发现叶绿素主要存在于植物叶片的叶绿体中,并且是光合作用的关键物质。
6. 1905年,德国生物化学家理查德·威尔斯坦(Richard Willstätter)成功地从叶绿体中提取出纯净的叶绿素,并对其进行了详细的化学分析。他的研究为后来对叶绿素结构的进一步研究奠定了基础。
总的来说,叶绿素的发现是一个渐进的过程,从最初的对植物叶片中绿色颗粒的观察,到对叶绿素的化学分析和结构研究,最终揭示了叶绿素是光合作用的关键物质。这一发现对于理解植物光合作用的机制和生物学中其他相关过程的研究具有重要意义。
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叶绿素”探索的故事要从1818年开始,法国药剂师、化学家彼里蒂埃和卡万图,首次发现叶绿素,并分别将其命名为“叶绿素”但没有确定它们是什么物质。
直到1915年,德国科学家威尔施泰特,终于捕捉到了“叶绿素”破击叶绿素结构研究,进入实质性进展。在这之前有很多科学家也在研究,英国化学教授辛克,他认为“叶绿素”是一种混合物,不是纯净的化合物。