植物是地球上最常見的生命形態(tài)之一，據不完全統(tǒng)計,，植物界現(xiàn)存大約有450000種植物,，同時，越來越多的新物種不斷被發(fā)現(xiàn)，讓植物這個大家庭逐漸壯大,。

植物分布廣泛,，從汪洋大海到巖石礦洞，從森林草原到沙漠戈壁,，都能見到它們的身影,。

作為生態(tài)系統(tǒng)的基石——生產者的重要組成，植物通過光合作用把太陽能轉化為化學能,，并儲存在有機物中,，不光用于自身生長、發(fā)育,、繁殖,，也為生態(tài)系統(tǒng)中其他生物所用。植物的光合作用是植物主要的物質和能量來源,，也是生物圈物質循環(huán)和能量流動的重要環(huán)節(jié),。

光合作用：形成物質、能量循環(huán)“閉環(huán)”

光合作用,，概括的說,，就是把光能轉化為化學能的生化作用，是植物,、藻類等生產者和某些細菌特有的功能,。以光合總量作為參考，植物無疑是光合作用的“老大哥”,。

植物的祖先通過與藍藻內共生,，形成了含有葉綠體的質體，并獲得了吸收太陽能將二氧化碳和水合成有機物,，即光合作用的能力,。

綠色植物利用太陽的光能，同化二氧化碳（CO2）和水（H2O）,，生產有機物質并釋放氧氣,，能量轉化效率約為6%。轉化的大部分能量儲存在有機物中,，食物鏈的消費者通過食用,，可以攝入植物儲存在有機物中的能量，這一過程的能量轉化效率約在10%~20%,。

光合色素：光反應的催化劑

光合作用發(fā)生在葉綠體中,，主要包括光反應和暗反應兩個階段，光反應階段完成光能的吸收,、轉化,、光合磷酸化,；暗反應階段完成有機物的合成，又稱碳循環(huán),、卡爾文循環(huán),。

其中，光反應階段在葉綠體的類囊體膜上進行,，在類囊體膜上,，主要存在有四種光合色素：葉綠素a、葉綠素b,、胡蘿卜素,、葉黃素，它們在光合作用中參與吸收,、傳遞光能或引起原初光化學反應,。

不同的光合色素具有不同的組成和結構，各司其職,，相互協(xié)作,。依據功能不同，光合色素可分成聚光色素和反應中心色素兩類,。

聚光色素包括大部分葉綠素a,、全部葉綠素b和類胡蘿卜素，功能是捕獲光能,，并傳遞給中心色素,，并不直接參與光反應。

反應中心色素實質上是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a對,，能將光能轉化為化學能,，儲存在ATP和NADPH中，供暗反應階段使用,。

挑剔的光和色素：吸收特定波長的光

事實上,，每一種物質，每一種分子,、離子都有特定吸收波長,，光合色素亦是如此，而且不同光合色素具有不同的光波吸收值,。

上圖是光合色素吸收光譜,，有吸收光譜可知,，葉綠素的吸收值集中在400~460nm和600~660nm范圍內,，這一波長范圍內為藍紫光和紅光；類胡蘿卜素的光吸收值則集中在420~500nm,，這一波長范圍主要是藍紫光,。

太陽光作為一種復色光,，具有較寬的連續(xù)譜，分為可見光與不可見光兩部分,?？梢姽獾牟ㄩL為400～760nm，散射后分為紅,、橙,、黃、綠,、青,、藍、紫七種顏色,，集中起來則為白光,。

由于光合色素只能吸收特定波長的光，因此,，光能利用率只有6%,。

結論：

光合作用作為植物進行光能吸收和物質生產的唯一途徑，不只是對于植物的生長具有重要意義,，也是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的保障,。進行光能吸收、轉化所依賴的光合色素只能吸收特定波長的光,，主要是藍紫光和紅光,，其他顏色的光雖然也能吸收，但效率極低,，無法維持光反應正常進行,，因而光合作用也就無法進行。

在農業(yè)生產中,，適當增加植物光照中藍紫光和紅光的比例和照射時間,，可有效提高植物生長速率，對縮短植物的生長周期及增加收益有著重要意義,。