什么是氧气制造机？

什么是氧气制造机？

谁都知道，人类的生存离不开空气，更确切地说是离 不开空气中的氧气。人可以几天不吃饭，几天不喝水，但 如果几分钟没有氧气的话生命就会停止。那么，空气中的 氧气是怎样产生的呢？地球上的绿色植物可以通过光合作用将二氧化碳和水 合成为有机养料，同时向大气中释放氧气的知识。 不过， 你知道光合作用究竟是如何进行的吗？光合作用是这样进行的：通过绿色生物细胞内含有的叶绿索吸收太阳能，并将太阳能以能量（生物体的通用能 源）的形式贮存起来，同时光解（在光的作用下分解）水 成氧气和氢，这一过程被称作光反应，形成的氧气释放到 大气中去，氢则被用来还原二氧化碳（co2)形成有机物 (ch2o)，此过程被称作...全部

  谁都知道，人类的生存离不开空气，更确切地说是离 不开空气中的氧气。人可以几天不吃饭，几天不喝水，但 如果几分钟没有氧气的话生命就会停止。那么，空气中的 氧气是怎样产生的呢？地球上的绿色植物可以通过光合作用将二氧化碳和水 合成为有机养料，同时向大气中释放氧气的知识。
  不过， 你知道光合作用究竟是如何进行的吗？光合作用是这样进行的：通过绿色生物细胞内含有的叶绿索吸收太阳能，并将太阳能以能量（生物体的通用能 源）的形式贮存起来，同时光解（在光的作用下分解）水 成氧气和氢，这一过程被称作光反应，形成的氧气释放到 大气中去，氢则被用来还原二氧化碳（co2)形成有机物 (ch2o)，此过程被称作暗反应，因此，光合作用是由光反 应和暗反应两个生化反应系统组成。
  从光合作用的反应过程及总反应式中可了解到，光合 作用的确是一个无与伦比的生物化学过程，它在叶绿素的 协助下，巧妙的将光反应和酶促的暗反应有机地结合起来， 从而将地球上取之不尽、用之不竭的太阳能转变成化学能 而贮存在几乎所有生物（包括进行光合作用生物本身）都 赖以生存的能量基础含碳有机物上，并同时释放绝大多数 生物生存所必需的氧，每吸收It碳，可贮存1。
   0X107千 卡的能量，并能释放2。 7t的氧气。对人类来说，光合作用不仅使人类的生存成为可能， 还使人类的起源成为现实。为什么这么说呢？这要从生物 的进化谈起了。科学家们通过放射性元素的计时技术，测得了地球的 年龄约有45亿年，而生命的起源大约在35亿年前，这就是 说在生命起源前，地球已经历了大约10亿年的进化史。
  在 这10亿年间，原始地球大气中的甲烷CCHJ、氨（NH3)、 水（h2o)、硫化氢（H2S)和氢气（H2)等还原性气体在 紫外线、宇宙射线、闪电及局部高温高能等条件下，先自 然地合成出一些简单的有机物（如氨基酸、核苷酸和单糖等），进而再由简单的有机物合成出生物大分子（如核酸、蛋白质等），接着，各种生物大分子还是在外界自然条件的 作用下聚集在一起形成多分子体系至原始生命出现，在这 漫长的10亿年间，地球完成了它的化学进化阶段，逐步进 人到它的生物进化阶段。
  尽管经过化学进化之后，地球上已含有丰富的有机物 质，但那时地球上的大气与现在的完全不同，仅含有一些 水蒸气、ch4、NH3、H2S和少量H2等还原性气体，游离 态的氧气几乎不存在，因此。在大约35亿年前，地球上最 早出现的生物是那些能够直接分解有机物来获得能量且不 依赖于氧的存在而生存的厌氧性异养微生物（指至少需要 提供大量有机物才能满足正常生长的微生物），如原始衣原 体类。
  大约在25〜30亿年前，由于地球上有机营养物的逐 步耗尽（消耗超过其自然产生），地球上逐渐出现了下列几 种类型的微生物，一是能利用原始大气中的H2还原co2 成甲烷的古细菌厌氧性自养微生物（指不依赖任何有机物 即可正常生活的微生物），如产甲烷菌；二是能进行不放氧 光合作用的厌氧性光合自养微生物，如红螺菌类；三是细 胞内含有叶绿素的好氧性光合自养微生物，如蓝细菌，它 也可以进行光合作用，但与前面的红螺菌类所进行的光合 作用不同的，也是最重要的一点是它能通过h2o的光解作 用产生还原C02所需要的氢，并同时释放出具有能根本改 造地球大环境的氧气。
  为什么说氧气能根本改造大气环境 呢？首先，由于在光合作用中可释放氧气，故自从蓝细菌 在地球上起源后，就逐步改变了地球大气层的性质，使原来一直是还原性的大气逐步转化成氧化性的大气，从而为一切能利用率极高的好氧性生物的起源和发展开辟了前所 未有的广阔前景。
  从整个地球来看，自从好氧性生物产生 以后（大约21亿年前），特别是自12亿年前以来，地球上 生物进化的速度加快，且它们都是建立在产氧光合作用这 一稳固基础之上的。由于大气中含氧量的逐步提高，推动 了真核生物的起源和繁荣发展，并最终导致人类的起源。
   其次，由于有了氧气，在强烈的紫外线和雷电的作用下， 就使在20〜25km高空的原始大气层中形成了一个臭氧层屏 障，只有依靠它，才能避免来自太阳的，对一切生物有强 大杀伤力的紫外线辐射到地球表层，从而使生物的生存环 境从以前的岩石底下或海洋深层逐步上升到地表和海洋表 层，最终使地球表面充满着繁茂的各种类型动植物和微生 物。
  难怪科学家们称赞光合作用是一个伟大的过程，是地 球上最重要的生物化学过程，是一切生命的源泉。既然光合作用这么重要，那么，担当这一重要工作的 都是哪些生物呢？你肯定回答：当然是植物了。是的，你 回答得不错，所有的绿色植物都可以进行光合作用，不过 你知道吗？除了绿色植物外，还有一些微生物（包括单细 胞显微藻类和蓝细菌）也能进行光合作用，并且它们的光 合作用产量（如合成的有机物量、氧气的释放量及能量的 贮存量）要比你们能够用肉眼看见的植物（包括陆地的植 物和水生的多细胞藻类）的光合作用产量高得多。
  从整个地球来看，地球的表面积为5。1 XlC^hm2 (每 平方千米等于100hm2)，其中陆地占1。 5X10whm2，海洋 (包括河流、湖泊）占3。 SXK^hm2,海洋所占的面积几乎是陆地面积的2。
   5倍，这使得水生的光合作用产量8倍于陆 生的光合作用产量。然而即使同样的面积，水生的光合作 用产量也高于陆生的光合作用产量，如拿有机物的合成来 说，每公顷水域每年平均形成8〜9t有机物质，而每公顷陆 地每年平均形成仅3〜4t。
  这是因为一方面地球上的许多陆地是干燥炎热的地区 或寒冷的两极，这几乎不适于陆地植物和光合微生物生活， 而几乎所有的海洋中温度条件都是在某种程度上适于植物 或微生物生存的。另一方面，由于海水中的相对稳定的温 度条件，海生生物的生命活动中不会觉察到非常明显的季 节性变化，相对来说，这要比陆生生物优越得多。
  除此之 外，水生植物和光合微生物还不会受到像水分供应缺乏这 种因素对于生命过程的不利影响，而这种因素常常会非常 强烈地限制陆生植物及光合微生物的产量。海洋微生物中的单细胞显微藻类是地球上进行光合作 用并生产大量光合产物（有机物、氧气）的主力军。
  在当 今世界面临能源危机、粮食危机和环境污染之时，开发单 细胞藻类的人工种植，对于解决世界性的粮食危机等问题 不失为一个好的方法。收起