科学质量守恒？一盆土长了个2斤南瓜，土没有减少，南瓜质量哪来的？
其实这就是大吃货帝国子民到处种菜的原因 ， 只要有一捧土 ， 咱中国人就能种出一棵菜来 ， 可以说它是我们辛勤汗水的结晶 ， 也可以说它是大自然的馈赠 ， 那么它违反质量守恒定律了吗？
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答案是没有 ， 那么这些质量是哪里来的呢？
植物是怎么生长起来的？
记得中学我们就学过非常经典的海尔蒙特的柳树实验 ， 他为了搞清楚柳树到底是怎么生长起来的 ， 做了一个著名的试验 ， 用200磅烘干过的土壤和一颗5磅的柳树 ， 放入一个瓦罐 ， 然后只浇水 ， 5年后这颗柳树长到了169磅又3盎司 ， 海尔蒙特将瓦罐中的泥土烘干称重 ， 发现还是200磅！
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所以海尔蒙特认为柳树的生长只需要水和空气 ， 因为泥土没有少么 ， 但问题是柳树它怎么就能将水和空气变成柳叶和柳枝呢？这到底是个什么过程？
光合作用
海尔蒙特在1642年完成柳树实验时 ， 他并不知道光合作用 ， 但他已经意识到柳树的成长主要来自空气和水 ， 不过他忽略了土壤中的各种无机盐以及并不知道空气中二氧化碳和阳光的作用 。
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海尔蒙特
一直要到200多年后的十九世纪末才被美国Charles Reid Barnes定义在教科书中 ， 将植物百年来科学家们发现的二氧化碳和水以及阳光的各种作用定义为光合作用 ， 这个作用非常神奇 ， 植物只需要水和阳光及二氧化碳（概略理解） ， 就能合成碳水化合物的过程！
【科学质量守恒？一盆土长了个2斤南瓜，土没有减少，南瓜质量哪来的？】
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碳水化合物就是由碳、氢和氧三种元素组成 ， 这是自然界中存在最多、具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物 ， 因为它含的氢氧的比例为二比一 ， 和水一样 ， 所以被称为碳水化合物！
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不过很多时候我们将碳水化合物称为糖 ， 糖有很多种 ， 比如单糖 ， 二糖和多糖等 ， 植物中有糖吗？其实植物中的纤维素就是一种多糖 ， 化学通式为(C6H10O5)n ， 是由几百至几千个β(1→4)连接的D-葡萄糖单元的线性链（糖苷键）组成的多糖！
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光合作用是怎么合成碳水化合物的呢？
似乎很简单 ， 大致的过程就这么简单：二氧化碳+水+光能→葡萄糖+氧气+水
但事实上植物化学作用过程非常复杂 ， 而其中必须有叶绿体来参与 ， 叶绿体在阳光的作用下 ， 在叶子的气孔内吸收二氧化碳和从根部吸收的水转变成葡萄糖 ， 同时释放出氧气！其反应过程如下：
12H2O + 6CO2 -hv→ (与叶绿素产生化学作用)C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2 + 6H2O
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不过有一点要注意下的是 ， 植物释放的氧气来自水 ， 而不是气孔吸收的二氧化碳 ， 这是1930年范尼尔对紫硫菌的研究中发现的！植物的光合作用可以分两个过程 ， 分别是：
12H2O +阳光→ 12H2 + 6O2 [光反应]
12H2 (来自光反应) + 6CO2 → C6H12O6 (葡萄糖) + 6H2O [碳反应]
当然这只是简单了解 ， 植物光合作用过程非常复杂！
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