光照为什么是植物带电子（为什么植物具有向光性）

生长素即吲哚乙酸(IAA)是带弱酸性的,在细胞中常以阴离子(

IAA-)形式存在,而单方向的光照会引起器官尖端不同部位产生电势差,向光一侧带负电荷,背光一侧带正电荷。

你听说过植物电池吗 植物为什么会“带电”呢？

人类发明了太阳能电池，而植物的生长也依赖于阳光，那么我们能不能放弃昂贵的电池板，采用植物作为载体来发电呢？科学家给出了肯定的答案，而且世界上已经成功开发出“植物电池”。这种“植物电池”被称为纯天然的植物能源。

如何制作“植物电池”

很多人都对“植物电池”很有兴趣，其实早在1981年的英国，就有一位钟表匠做了一个简单的实验：他在柠檬上插入两个电极，然后将电极与小型钟表发电机的电路连接在一起，结果钟表就像连接上电源一样，开始正常走动了。

为此，这位钟表匠提出了一个大胆的假设，那就是用植物来发电！

钟表匠的实验也让人们知道，原来植物中也蕴藏着电能，一个柠檬就像一个“植物电池”一样。虽然这种方法没有被运用到实际研究中去，不过却是“植物电池”的最初尝试，同时也吸引了更多的科学家对此进行深入研究。

科学家有了最初的设想：在工作生产中，如果从水中提取氧气和氢气需要耗费大量的电能，而植物的绿叶可以通过阳光将水分分解成氢气和氧气，那么能够制造出一种利用太阳能的“电子叶”，就等于找到了一个不可估量的发电厂。不过，这样的设想最终在运用中遇到了障碍，科学家不得不宣布，制造“植物电池”并没有实际运用价值。因为要精确测出叶绿体物质对电池效率所产生的影响就十分困难，而且“植物电池”中生物系统和化学系统需要协同作用，单个系统效率的简单叠加，根本无法变成同比增加的整体效率。

虽然“植物电池”在研究及运用中困难重重，不过它的优越性还是无法比拟的，所以，时至今日仍然有许多科学家投身于这个研究领域中，不断突破和创新。相信不久的将来，“植物电池”也能够走进我们的身边，走进千家万户，真正地改变我们的生活。

植物电池

体内会“带电”的植物

我们认为，电只会在非生命的物体中存在，其实在人的身体中，甚至在植物的体内都存在电，这就是我们常说的生物电。可能很多人都不会理解，植物怎么会“带电”呢？

首先从植物的吸收来说，植物时时刻刻都在吸收土壤中的矿质元素，如果被植物所吸收的元素离子分布不均匀的话，就会发生植物“带电”现象。另外，植物的光合作用会产生一定的碳水化合物，同时会将水分子中的氧和氢分解出来，而在一定时间内，氢就会形成带有正负电的粒子，这样植物体也就“带电”了。另外，大气中带有阳电，而地面带有阴电，植物就像生长在地面上的“电线”一样，会从大气中吸收无数带电的粒子，这也会造成植物“带电”的情况。当然，存在于植物体内的电是十分微弱的。如果再给植物通上电，就会使植物发生电化学变化，从而加速植物体内的生化反应，增强其新陈代谢功能。

“带电”的植物

植物“太阳能系统”

我们都知道植物可以用来发电，世界上已经有很多家生物能源公司利用焚烧植物来进行发电。只是这样的发电方式显得过于“粗暴”，有科学家指出，其实人类完全可以采用更加平和的方式来让植物发电。

植物在进行光合作用的过程中，叶绿素不仅能够将水分解成氧和氢，还能够将氢分解成带有正负电的粒子。这时候，植物体内便会有电流产生，如果没有及时加以利用，就会让这些电流白白地损失掉。如果科学家能够利用人工的方法，将植物电流产生的过程加以控制，必然能够得到为人类提供生产、生活的电能。

科学家还尝试着将菠菜叶内提取到的叶绿素与卵磷脂混合，然后放在透明的氧化锡结晶片上，用它作为正极安置在“透明电池”中，当它受到阳光的照射之后，就能够产生电流。这样的尝试表明，利用叶绿素所制造的“植物电池”，能够把太阳能的30%转化成电能，而现在绝大多数的太阳能电池也无法达到这样的功率。可见，“植物电池”的潜力有多大。

植物太阳能系统

生物光伏“电池”

科学家将利用植物发电的方式叫做“生物光伏发电”，而将这种方式制成的电池叫做“生物光伏电池”。不过，生物光伏电池也有一个不得不说的缺点，就是发电并不持久，因为制造生物光伏电池所使用的叶绿素和卵磷脂，都是来自于植物体内，是具有大分子结构的有机物，当它们离开植物的生存环境后特别容易分解，从而失去吸收太阳能的功效。

为了弥补这个缺陷，科学家又将目光投向活着的植物，并且开发出许多活的“生物光伏电池”，比如科学家将一些电极安置在植物盆栽中，以此来收集植物进行光合作用时所产生的电量。根据研究成果显示，一盆直径约为1米的蕨类植物，就能够产生100瓦的电能，如果阳光十分充沛的话，甚至可以产生将近1度电。而且，蕨类植物生长所需要的养料并不多，管理也不麻烦，生长十分迅速，是一种非常适合用来发电的植物。

其实，除了蕨类植物以外，科学家更看好藻类植物，因为它们的生长及扩张都更加迅速，对于环境的要求也更低，几乎都在各种水域中生长。另外，科学家认为植物最为集中的森林也是“生物光伏”电能的宝库，如果能够真正把森林利用起来发电，必然会为人类提供更多的电能。

树木发电

作者：钟 虎

审校：李志洪

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光能的吸收、传递和转换—一原初反应在光照下，叶绿素分子吸收光能，被激发出一个高能电子。该高能电子被一系列传递电子的物质有规律地传递下去。叶绿素分子由于失去一个电子，就留下一个空穴，这空穴立刻从电子供体得到一个电子来填补，使叶绿素分子恢复原来状态，准备再一次被激发。这样，叶绿素分子不断被激发，不断给出高能电子，又不断地补充电子，就完成了从光能到电能的过程——原初反应。

光合作用光反应阶段利用色素吸收的光能，使少数处于特殊状态的叶绿素a分子被激发，释放出高能电子，同时又从水中夺取电子恢复基态。这样在光照下，少数处于特殊状态的叶绿素a连续不断的丢失电子和获得电子，从而形成电子流，使光能转化成电能，随之形成ATP和NADPH将电能转换成了活跃化学能。暗反应阶段CO2的固定、三碳化合物的还原形成糖类，将活跃化学能转化为稳定化学能～

简单地说，就是将光能→电能→活跃化学能→稳定化学能

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