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生命中的化学元素
1.6.5.1 4-5-1 碳营养源
4-5-1 碳营养源

对于所有生命来说,碳不仅构成了有机体,更重要的是它还是生命所需的化学能源的提供者。对于绿色植物来说,它们只有依靠二氧化碳和水才能吸收太阳能,进行能量的转换和储存。

据估计,每年大约有1500亿吨的CO2和600亿吨的H2O被转变成1100亿吨氧气和1000亿吨有机物,值得一提的是其中的90%竟是由海藻来完成的。科学家把生物体从外界摄取营养物质转变成自身的组成物质并储存能量的过程叫做同化作用,光合作用因此又叫做碳元素同化作用。植物每合成1千克葡萄糖,便同化400克碳,所储存的太阳能为4.4千瓦时。在此过程中,植物放出了0.75立方米的氧气。

全世界的陆地植物,每年大约能同化172亿吨碳,而海洋植物同化的碳更多,约250亿吨。这样,全球植物每年同化422亿吨碳。它们储存在各种含碳的有机化合物中,如果这些碳是以葡萄糖的形式存在,那就是1055亿吨。据计算,这么多葡萄糖所储存的太阳能为464.2万亿千瓦时,比全世界年发电量还多。

最初覆盖地球表面的生物是植物,接着才出现了动物,后来的动物就是以生命的先行者——植物为营养而生存的。所以说,植物所同化的碳对于生命体是极其重要的,既是生命的基础,也是营养的基础。这就告诫人们,从生命的进化来看,从当前富营养化的饮食后果来看,更要重新认识植物性碳水化合物(糖类化合物),它们其实才是最主要的营养成分。现代医学、营养学家以前多认为蛋白质是最主要的营养成分,如今已有许多学者不再这么认识了。