|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
KHÁM PHÁ KHOA HỌC QUAN TRỌNG NHẤT
quang hợp. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học
Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất Trong nhiều năm, các nhà hóa học người Pháp Peltier (1788–1842) và Cavantoux (1795–1877) đã làm việc cùng nhau. Sự hợp tác hiệu quả này đã dẫn đến việc phát hiện ra strychnine và brucine. Vinh quang lớn nhất đã đến với họ khi phát hiện ra quinine, một phương thuốc chắc chắn chống lại bệnh sốt rét. Năm 1817, các nhà khoa học đã xuất bản "Ghi chú về chất xanh của lá". Chính Peltier và Kavant đã phát hiện ra chất diệp lục, chất mang lại màu xanh cho tất cả các loài thực vật. Đúng là họ không quá coi trọng điều này. Các nhà khoa học đã ngâm lá tươi với rượu. Rượu chuyển sang màu xanh, và lá cây trở nên hoàn toàn không màu. Ngoài ra, Peltier và Kavantu rửa khối màu xanh lục bán lỏng thu được bằng nước. Sau khi loại bỏ các tạp chất hòa tan trong nước, người ta đem sấy khô và thu được một loại bột màu xanh lục. Các nhà khoa học gọi chất này là chất diệp lục (từ tiếng Hy Lạp "chloros" - màu xanh lá cây và "phyllon" - lá). Một khởi đầu đã được thực hiện. Wilstetter (1872–1942), con trai của một thương gia dệt may, một nhà hóa sinh người Đức, đã kết nối mối quan tâm khoa học của mình với các sắc tố thực vật (diệp lục là một trong số đó). Năm 1913, cùng với học trò thân cận nhất của mình là Arthur Stoll, ông đã xuất bản tác phẩm cơ bản "Điều tra về chất diệp lục". Năm 1915, Wilstetter được trao giải Nobel Hóa học cho công trình này. Các kết quả khoa học của trường Wilstetter rất đáng kể. Timiryazev sau đó đã viết rằng công trình của Willstetter "trong một thời gian dài sẽ vẫn là điểm khởi đầu trong nghiên cứu sâu hơn về chất diệp lục, và nhà sử học tương lai sẽ ghi nhận hai giai đoạn trong nghiên cứu này - trước Willstetter và sau" anh ta "". “Trước hết, Wilstetter,” Yu G Chirkov viết, “đã phân biệt hai nguyên tắc trong cây xanh - chất diệp lục a (nó là quan trọng nhất) và chất diệp lục b. Thành tựu thứ hai: Wilstetter đã thiết lập thành phần hóa học của phân tử chất diệp lục. Sự hiện diện của carbon, hydro, nitơ và oxy trong chất diệp lục đã được mong đợi. Nhưng magiê là một bất ngờ cho các nhà khoa học! Chất diệp lục là hợp chất đầu tiên trong mô sống có chứa nguyên tố này. Và cuối cùng, điều thứ ba: Wilstetter đặt ra để xác định xem liệu tất cả các loài thực vật có cùng một chất diệp lục hay không? Rốt cuộc, có bao nhiêu loài thực vật khác nhau trên hành tinh, điều kiện sống của chúng khác nhau như thế nào, vậy chúng có thực sự có giá như nhau hay không, vậy có thể nói, phân tử diệp lục tiêu chuẩn? Và ở đây Willstetter lại thể hiện bản lĩnh khoa học của mình. Những người đương thời và con cháu đều không nên có chút nghi ngờ về độ tin cậy của các dữ kiện mà ông thu được! Công việc khổng lồ kéo dài trong suốt hai năm. Tại Zurich, nơi Wilstetter đang làm việc vào thời điểm đó, rất nhiều trợ lý đã giao bóng tối của thực vật từ nhiều nơi khác nhau. Thực vật trên cạn và dưới nước, từ thung lũng và sườn núi, từ bắc và nam, từ sông, hồ và biển. Và từ mỗi mẫu vật thu được, chất diệp lục được chiết xuất và phân tích thành phần hóa học của nó một cách cẩn thận. " Kết quả là, nhà khoa học tin rằng thành phần của chất diệp lục là giống nhau ở mọi nơi! Heme chịu trách nhiệm về màu đỏ của máu. Cả heme và diệp lục đều dựa trên porphin. Chirkov lưu ý: "...Hans Fischer đã nghiên cứu về heme ngay từ đầu. Khi bẻ gãy phân tử này, ông nhanh chóng tin rằng nó dựa trên porphin. Một vòng các vòng. Điều này cũng đúng với chất diệp lục. Sự khác biệt duy nhất là ở các đuôi , các chuỗi nguyên tử ngắn, gắn vào tám góc của porphin... Công trình giải mã và tổng hợp heme của Fisher đã được trao giải Nobel. Nhưng nhà khoa học không muốn nằm yên trên vòng nguyệt quế của mình: giờ đây ông bị cuốn hút bởi sự bí ẩn của chất diệp lục. Nó nhanh chóng được thiết lập: cơ sở của chất diệp lục vẫn là porphyrin IX giống nhau, tuy nhiên, thay vì một nguyên tử sắt, một nguyên tử magiê được "xen kẽ" trong đó (sự hiện diện của chất thứ hai đã được Wilstetter chứng minh) ... ... Tiếp tục nghiên cứu khoa học của mình, Fisher tin chắc rằng ở nơi phân tử heme có đuôi ba carbon, một cái đuôi khổng lồ nhô ra ở phân tử chất diệp lục - chuỗi hai mươi carbon gọi là phytol ... Giờ đây, trong bất kỳ cuốn sách giáo khoa nào về sinh lý học thực vật, bạn có thể tìm thấy "chân dung" của phân tử nổi tiếng này. Công thức cấu trúc của chất diệp lục chiếm cả một trang. Mặc dù kích thước thực của nó cực kỳ khiêm tốn - 30 angstrom ... Phân tử diệp lục tương tự như nòng nọc: nó có đầu hình vuông dẹt (chlorophyllin) và đuôi dài (phytol). Ở trung tâm của đầu, giống như mắt của một viên kim cương hoặc một viên kim cương trên vương miện hoàng gia, một nguyên tử magiê phô trương. Nếu chúng ta xé đuôi phytol khỏi con nòng nọc và thay thế nguyên tử magie bằng nguyên tử sắt, chúng ta sẽ nhận được heme. Và như thể bằng phép thuật, màu sắc của sắc tố sẽ thay đổi: màu xanh lá cây sẽ trở thành màu đỏ! Draper người Mỹ, tiếp theo là Daubeny người Anh và người Đức Sachs và Pfeffer, kết quả của các thí nghiệm, kết luận rằng quang hợp xảy ra mạnh mẽ nhất trong các tia sáng màu vàng của ánh sáng mặt trời. Nhà khoa học người Nga Timiryazev không đồng ý với ý kiến này. Kliment Arkadyevich Timiryazev (1843–1920) sinh ra trong một gia đình quý tộc lâu đời. Cậu bé được học tiểu học tại nhà. Sau đó Clement vào khoa tự nhiên của Khoa Vật lý và Toán học của Đại học St. Sinh viên khoa học tự nhiên luôn được đặc trưng bởi tình cảm dân chủ, và khoa này được coi là khởi đầu truyền thống của con đường phân biệt chủng tộc Nga. Trong năm thứ hai, Timiryazev từ chối ký cam kết rằng anh ta sẽ không tham gia vào các hoạt động chống chính phủ. Vì điều này, anh ta đã bị đuổi khỏi trường đại học. Tuy nhiên, với khả năng vượt trội của chàng trai trẻ, anh đã được phép tiếp tục con đường học vấn của mình với tư cách là một tình nguyện viên. Kể từ khi ở Nga, sự nghiệp khoa học của Timiryazev đã bị đóng cửa do không đáng tin cậy, ngay sau khi tốt nghiệp đại học, anh đã ra nước ngoài. Nhà khoa học trẻ làm việc trong phòng thí nghiệm của các nhà sinh học lớn nhất của Pháp - P. Berthelot và J. Bussingault, đồng thời trải qua kỳ thực tập ở Đức với nhà vật lý Kirchhoff và nhà sinh lý học Helmholtz. Tại một trong những trường đại học của Đức, ông được cấp bằng tiến sĩ. Trở về Nga, Timiryazev bắt đầu làm việc tại Học viện Nông lâm nghiệp Petrovsky. Năm 1871, sau khi bảo vệ luận án "Phân tích quang phổ của diệp lục", ông được bầu làm giáo sư phi thường tại Học viện Nông nghiệp Petrovsky. Ngày nay, học viện này mang tên Timiryazev. Năm 1875, sau khi bảo vệ luận án tiến sĩ "Về sự đồng hóa ánh sáng của thực vật", Timiryazev trở thành một giáo sư bình thường. Cuốn sách đầu tiên của Timiryazev dành riêng cho việc phổ biến các ý tưởng Charles Darwin. Trên thực tế, ông là người đầu tiên đưa họ đến với khoa học Nga và là người đầu tiên đưa học thuyết Darwin vào làm chương trình giảng dạy cho sinh viên. Timiryazev đã dành phần lớn cuộc đời mình cho việc nghiên cứu chất diệp lục. Cuốn sách rực rỡ Plant Life (1878) của ông đã trải qua hàng chục lần xuất bản bằng tiếng Nga và tiếng nước ngoài. Trong đó, bằng những ví dụ sinh động, ông đã chỉ ra cách thức cây xanh nuôi dưỡng, sinh trưởng, phát triển và sinh sản. Timiryazev sở hữu năng khiếu hiếm có của một nhà khoa học phổ thông, người có thể giải thích các hiện tượng khoa học rất đơn giản ngay cả với một độc giả thiếu kinh nghiệm. Để bác bỏ kết luận rằng cực đại quang phân xảy ra đối với tia màu vàng, và để chứng minh rằng cực đại này xảy ra đối với tia đỏ, Timiryazev đã thực hiện một loạt các thí nghiệm được suy nghĩ cẩn thận. Bản thân ông tạo ra các công cụ chính xác nhất để chứng minh thực tế về tính đúng đắn của các kết luận lý thuyết của mình. Timiryazev cho thấy kết luận sai lầm của Draper là kết quả của các thí nghiệm được thiết lập không chính xác. Một điều kiện không thể thiếu cho sự thành công của các thí nghiệm này là độ tinh khiết của quang phổ. Để quang phổ sạch, nghĩa là mỗi phần được phân định rõ ràng với các phần khác, khe mà chùm ánh sáng đi qua không được rộng hơn 1–1,5 milimet. Sử dụng các phương pháp phân tích khí được biết đến vào thời điểm đó, Draper buộc phải sử dụng một khe hở có đường kính lên tới 20 mm. Kết quả là, quang phổ trở nên cực kỳ không tinh khiết. Trong trường hợp này, sự pha trộn lớn nhất của các tia diễn ra ở phần giữa, màu vàng-xanh lá cây, mà từ màu vàng gần như trắng, hơi có màu này. Chính tại đây, Draper đã tìm ra hiệu quả tối đa của quá trình quang hợp. Timiryazev đã thành công trong các thí nghiệm của mình trong việc loại bỏ lỗi do Draper gây ra. Trong nghiên cứu về tầm quan trọng tương đối của các tia quang phổ khác nhau trong quá trình quang hợp, được thực hiện vào mùa hè năm 1868, ông đã đạt được điều này bằng cách sử dụng cái gọi là bộ lọc ánh sáng. Trong trường hợp này, việc nghiên cứu cường độ quang hợp của các tia sáng mặt trời khác nhau được thực hiện không phải trong quang phổ, mà trong các tia riêng biệt, cô lập với phần còn lại của các tia với sự trợ giúp của chất lỏng màu. Timiryazev đã cố gắng thiết lập rằng chất diệp lục hấp thụ hoàn toàn tia đỏ nhất. Chính trong những tia này, ông cũng phát hiện ra cường độ quang hợp cao nhất, điều này cho thấy vai trò quyết định của chất diệp lục đối với hiện tượng đang nghiên cứu. Sau khi tiết lộ sự ngụy biện trong các thí nghiệm của Draper, đồng thời Timiryazev cũng hoàn toàn hiểu rằng kết quả chính xác xác nhận giả thuyết của ông về sự phụ thuộc của quang hợp vào mức độ hấp thụ các tia này của một chiếc lá xanh và vào lượng năng lượng của chúng mà thôi. với sự trợ giúp của các thí nghiệm được thực hiện trực tiếp trong quang phổ. Sau khi hình thành một loạt các nghiên cứu về vấn đề này, Timiryazev, trước hết, chú ý đến việc nghiên cứu các đặc tính của chất diệp lục. Nghiên cứu của Timiryazev đã chứng minh rõ ràng, như chính ông đã nói, "vai trò vũ trụ của thực vật." Ông gọi loài thực vật này là trung gian giữa mặt trời và sự sống trên hành tinh của chúng ta. "Một chiếc lá màu xanh lá cây, hay đúng hơn, một hạt diệp lục siêu nhỏ màu xanh lá cây, là một tiêu điểm, một điểm trong không gian thế giới, trong đó năng lượng của mặt trời chảy từ một đầu và mọi biểu hiện của sự sống trên trái đất bắt nguồn từ đầu kia. A thực vật là trung gian giữa trời và đất. Đúng là Prometheus, kẻ đã đánh cắp lửa từ bầu trời. Tia nắng mà anh ta đánh cắp đốt cháy cả trong ngọn đuốc lung linh và tia lửa điện chói lóa. Tia nắng lặn trong chuyển động vừa là bánh đà quái dị của chiếc máy hơi nước khổng lồ, vừa là cây bút lông của người nghệ sĩ, cây bút của nhà thơ. Nhờ nghiên cứu của Timiryazev, quan điểm coi nhà máy như một bộ phận tích lũy năng lượng mặt trời tuyệt vời đã khẳng định vị thế vững chắc trong khoa học. Ngày nay không còn nghi ngờ gì nữa: lục lạp là một thiết bị để quang hợp do tự nhiên tạo ra, và vị trí hiển nhiên này đã được chứng minh vào năm 1881 bởi Theodor Wilhelm Engelmann (1843–1909), một nhà sinh lý học người Đức, tác giả của những công trình xuất sắc về sinh lý học động vật. Như Chirkov lưu ý: "Giải pháp cho vấn đề này vô cùng khéo léo. Vi khuẩn đã giúp ích. Chúng không có khả năng quang hợp, nhưng chúng cũng giống như con người và động vật, cần oxy. Và oxy được thải ra bởi các tế bào thực vật. Ở những nơi nào? Và đây là những gì phải tìm hiểu! Engelman đã lý luận như sau: vi khuẩn sẽ tập trung ở những phần đó của tế bào thực vật, nơi thải ra oxy, những nơi này sẽ là trung tâm của quá trình quang hợp. Vi khuẩn và một tế bào thực vật được đặt trong một giọt nước. Tất cả những thứ này được bao phủ bằng thủy tinh, các cạnh được bôi một cách cẩn thận bằng dầu hỏa: để ngăn sự xâm nhập của oxy dưới kính từ không khí. Nếu bây giờ toàn bộ thiết bị được giữ trong bóng tối một lúc, thì vi khuẩn, đã tiêu thụ hết oxy trong chất lỏng, sẽ ngừng di chuyển. Bây giờ, điều quyết định: hãy chuyển thiết bị của chúng ta sang giai đoạn kính hiển vi và chiếu sáng tế bào thực vật để các tia sáng chiếu vào các bộ phận khác nhau của nó (và phần còn lại chìm trong bóng tối). Và thật dễ dàng nhận thấy: vi khuẩn chỉ bắt đầu di chuyển khi có một chùm ánh sáng chiếu vào một trong các lục lạp... Vì vậy, cuối cùng, nó đã được chỉ ra rõ ràng: lục lạp là những nhà máy nơi thực vật khéo léo làm tan một chùm ánh sáng thành hóa chất, và chất diệp lục có trong lục lạp xúc tác quá trình này. Nhà thực vật học người Nga Andrei Sergeevich Famintsin (1835–1918) đã chứng minh rằng quá trình này cũng có thể diễn ra dưới ánh sáng nhân tạo. Năm 1960, báo chí ở Hoa Kỳ và các nước khác thông báo với thế giới rằng nhà hóa học hữu cơ nổi tiếng người Mỹ Robert Berne Woodward (1917) đã đạt được sự tổng hợp chất diệp lục chưa từng có. Tác giả: Samin D.K.
▪ Narcosis
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Sony đang loại bỏ ổ đĩa CD và DVD ▪ Lợi ích của vi sinh vật trong gia đình ▪ Thảm dạ quang - hướng dẫn thông minh trong không gian ▪ Ngủ trước khi ngủ giúp cải thiện trí nhớ
▪ phần của trang web Xe hơi. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Địa lý, sinh thái, địa chất. Sổ tay giải ô chữ ▪ bài viết Hiệu quả điều trị đạt được khi sử dụng đỉa chữa bệnh là gì? đáp án chi tiết ▪ bài báo Phi hành đoàn trực thăng. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài báo Đồng hồ đo tốc độ kỹ thuật số. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Lửa in chữ trên báo. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này