【#科學腦洞時間】如果人類可以行光合作用會怎樣?
🌿光合作用是地球上最重要的反應之一,植物將光能轉換為化學能儲存在體內,提供生物所需的能量。
如果人類也能行光合作用的話,會發生甚麼事呢?
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🌿先讓我們假設有一個人 165 公分、60公斤。
然後讓我們根據 Mosteller 提出的身體皮...
【#科學腦洞時間】如果人類可以行光合作用會怎樣?
🌿光合作用是地球上最重要的反應之一,植物將光能轉換為化學能儲存在體內,提供生物所需的能量。
如果人類也能行光合作用的話,會發生甚麼事呢?
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🌿先讓我們假設有一個人 165 公分、60公斤。
然後讓我們根據 Mosteller 提出的身體皮膚表面積公式來算一下:
BSA(m²) = SQRT( [Height(cm) x Weight(kg)] / 3600),得出這人的體表面積大約是 1.66m²。
接下來讓我們粗略假設人體照到太陽的面積是一半=0.8m²,再來考慮台灣平均每日日射量,參考各資料來源後,抓個好算一點的數字:12,000 (kJ⁄m² day)。
至於光合作用的能量轉換率,會因為不同的植物而有巨大差異,讓我們以小米所屬的C₄類作物為準,轉換率約為 6%。
12,000 (kJ⁄m²) x 0.8m² x 6%=576 kJ(千焦耳),約等於 137.7 大卡。當然啦,這只是很粗略的估算,沒有完整考量過程中的大量逸散和葉綠體轉換光線的其他限制。
根據衛福部資料,一碗白飯約 280 大卡,表示你從日出到日落都站在同一處,也只能得到半碗多白飯的熱量而已。如果人類光靠光合作用過活,真的會餓死啊~~
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🌿除了難以補充到足夠的能量,我們也可能會缺水呢。
如果仔細複習一下光合作用的公式:6CO₂+12H₂O+光→C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O,就會發現這個過程真的需要消耗大量水分啊!
植物的根可以協助它們收集水分,但人體可沒有這樣的器官,我們說不定會因為這樣而常常口渴!
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🌿所以說,除了植物界以外,就沒有生物可以行光合作用了嗎?
其實啊,有種名叫眼蟲的單細胞生物,也會用體內的葉綠體來製造能量。
眼蟲屬於原生生物界、原生動物門,同時具有動物及植物的特徵,有葉綠體行光合作用,也有可運動的鞭毛。
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感謝泛糰 @yanciliao、@v.cyc_ 的提問,讓我們完成這篇腦洞!
泛糰們會不會很想利用光合作用得到能量呢?不過啊,我們還是先乖乖回家吃飯比較實際啦XD
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參考資料:臺灣能源期刊《國內2004-2013年間經典氣象年之日射量調查分析》、衛福部《食品藥物消費者知識服務網》、科學發展《把太陽光轉成化學能》
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#泛科學 #科學 #腦洞 #腦洞大開 #生物 #自然 #光合作用 #水 #卡路里 #植物 #動物 #能量 #葉綠體 #葉綠素 #太陽 #人類 #台灣 #日照 #葡萄糖 #醣 #吃飯 #養分 #H2O #CO2 #science #animal #plant #ATP
眼蟲是單細胞生物嗎 在 Facebook 的最佳解答
【週末書房:《魔法校車》之人類大演化,看佛老師大顯神通】
#文末有贈書活動
#上週抽中《家有青少年之爸媽的33個修練》幸運得主#006陳巧莉#066施小玲
那天我拿了這本《人類大演化》的書回家,深獲三三尖叫。
三三:媽!這套書我看過!
我:哦?在哪兒看過。
三三:裡面有個佛老師對不對!
我:你真的有看過耶!
三三:當然,我們學校圖書館有一整套。
我:哇!你學校大手筆耶,買一整套喔。
三三:當然!而且我每一本都看過。
我:真的假的。
三三:當然是真的,書裡面有一台怪怪校車,可以上天下海,還帶著學生穿梭時空。她們去的地方超多,有大吃小的食物鐵軌之類的……
我:阿?什麼叫食物鐵軌?
三三:我不知道正確名字叫什麼耶。
我:你說的是食物鏈嗎?
三三:哈哈哈,對對,就是食物鏈,我記不起來。還有跟著一個水滴去旅行,瞭解什麼大氣層什麼雲霧最後降落海底。
我:哦,看來你讀的比我還多耶,我才剛開始要看而已。
三三:你才剛要看而已喔,那我比你厲害。我可以告訴你,那個佛老師很好笑,她的衣服超多,每天都穿花花綠綠的衣服來學校,有些還很誇張。去旅行的時候,每個學生都會變成眼前的景物,像是水滴或科學器具,樣子很好笑。所以,你有什麼不懂的,可以來問我。
我:喔,可能沒有辦法耶。
三三:為什麼?
我:因為,我手上的這本書,你還沒看過。
三三:怎麼可能!我每一本都看過阿。
我(偷笑):因為我這一本是這一套書中,最新出版的新書,你們學校肯定還沒買,你當然沒看過啦。
三三:不可能,這本講什麼?
我:這本講的是人類很重要的演化史咧。
三三:還真的沒看過,不公平!我也要看!我先看!
我:那可不行,我才看了一半,還沒看完,看完後我才能知道適不適合推薦給大家,所以你要看的話要排隊。
三三:你先讓我看啦!讓我先看的話,我幫你寫一篇心得,拜託拜託。
看到三三這麼誠心誠意,我實在很難拒絕,但我怕我一借她我就很難再從他那裡拿回來,所以我只好使出殺手筧。
我:你功課寫完我就先讓你看。
果然,三三最後就被困在繁重的課業中,讓我終於能搶在她前面先把這本書看完。
這本書的畫風類型偏陽剛的美系,內容的知識量確實如三三所言,非常的紮實。一般紮實的知識量會非常不容易讀懂,但相反的,這本卻非常簡單易懂。
《魔法校車》13冊主題是「人類大演化」,書名感覺生硬,不過不用擔心,翻開書之後,這是一本會讓人一直笑的書,因為三三說得對,當裡面的人物穿梭到過去上億年前,每個人都變成單細胞時,樣子好古錐可愛。書本從單細胞生物開始談起,然後再由單細胞演化為多細胞的生物,慢慢發展成海洋帶有脊椎的生物,最後再從海洋生物演化為陸地上的青蛙(爬蟲類),最後才慢慢成為用兩隻腳獨立於土地的「智人」(人類的始祖)。
這內容非常活潑生動,太適合小學孩子閱讀了,讀完這本,簡直可以晉升為人類學博士吧!
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開燈聚會續集 - 狂隆討血債 34
以下內容是文藝創作,純屬虛構,敬請讀者注意
使者,「狂隆,今天來得正好。幾位生物工程、電腦科技、微生物和醫學專家到這裡來開會。現在去會議室。這次會議十分重要。你要細心聆聽,有甚麼地方不明白要立即發問,專家會再說一遍,細心解釋。」
甚麼? 我要和幾位科學家微生物學專家開會? 使者一定撞壞腦袋,我這個窮書生是生物科技和科學門外漢,和那些專家沒有甚麼可以討論。
我說,「這算甚麼? 因為今天早上跟墨斗王及生滋狗爆大鑊,這算是給我的懲罰嗎? 」
使者,「甚麼墨斗王生滋狗? 算了吧,開會的時候,我們會將事情說清楚。」
好吧,使者叫我去開會,那就去吧。走進會議室,專家們陸續進來及自我介紹。他們開始大談巨大病毒和喪屍病毒,甚麼圖表、統計數據、顯微鏡照片影片、醫院內的情況、病人情況..........。
我本來就是病至半昏迷,操勞過度加上剛才打了針吃了藥,十分渴睡。這些專家說的話極度沉悶,像是小學上算術課那樣,那快就半睡半醒。稍為睜開眼睛看見使者盯著我。我輕輕地點頭,咕嚕著說,「有道理。」我的昏睡樣子就是這樣混了過去。
專家們說遠古喪屍病毒跟著溶解冰川流入大海。海中的單細胞生物以為這些喪屍病毒是微生物,於是將它們吃了。喪屍病毒有複雜基因,但是仍然是死物。它們進入單細胞生物之後變成生物,利用單細胞生物的繁殖能力大量繁殖。因此,海洋生物感染喪屍病毒。喪屍病毒被漁民撈起送到海鮮市場出售。研究冠狀病毒的武漢實驗室洩漏滅活死屍皮病毒。武漢市鄰近實驗室的地方受到滅活死屍皮病毒污染。本來,這些死屍皮病毒已被滅活,即是不能致病,可是,滅活死屍皮病毒和喪屍病毒在海鮮市場混合起來。滅活死屍皮病毒和喪屍病毒都是沒有生命的死物,混在一起之後,滅活死屍皮病毒從喪屍病毒那裡得到活性。死屍皮病毒疫情在海鮮市場大爆發。海鮮體內的寄生蟲有很多喪屍病毒。人們吃下魚生,喪屍病毒跟著寄生蟲進入人體,跟著佔領人體,讓人變成喪屍。恐怖的事情發生在武漢殮房。死屍會叫會動,即使將屍體放進焚化爐還會跳動和大叫。死屍皮知道事態嚴重,突然封閉武漢。事實上,死屍皮病毒疫情只是喪屍病毒疫情的「併發症」。現在明白為何最先傳播死屍皮病毒的地方是海鮮市場。
技術細節聽到一頭冒水,完全不明白。只是知道死屍皮病毒是空氣傳播,喪屍病毒是飲食傳播而且傳播力不強。西方國家的死屍皮病毒是單純的空氣傳播死屍皮病毒。即使強國,喪屍病毒疫情也不嚴重,可以說是死屍皮病毒疫情的小插曲。問題是,感染喪屍病毒的人喜歡咬人抓人。被咬和被抓的人也會染上喪屍病毒。不少醫院、屍體焚化場和殯儀館員工被突然跳起的屍體咬著不放,跟著變成喪屍。不少地方受到喪屍攻擊,強國地方幹部將整棟建築物連同裡面的人一起燒掉。雖然喪屍病毒疫情不嚴重,但是喪屍打不死,一定要將它們燒滅。再這樣下去,隨時失控。聽到這裡就陷入昏迷狀態。
使者推推我,「狂隆,你在聽嗎? 」
我說,「聽,我一直在細心聆聽。聽得清楚明白。」
使者,「是否同意這個以毒攻毒計劃? 」
我的老天爺啊,這樣的事情竟然要門外漢兼窮書生作主,太不像話。
我點點頭說,「同意,當然同意。我最喜歡以毒攻毒。」
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【#科學腦洞時間】如果人類可以行光合作用會怎樣?
🌿光合作用是地球上最重要的反應之一,植物將光能轉換為化學能儲存在體內,提供生物所需的能量。
如果人類也能行光合作用的話,會發生甚麼事呢?
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🌿先讓我們假設有一個人 165 公分、60公斤。
然後讓我們根據 Mosteller 提出的身體皮膚表面積公式來算一下:
BSA(m²) = SQRT( [Height(cm) x Weight(kg)] / 3600),得出這人的體表面積大約是 1.66m²。
接下來讓我們粗略假設人體照到太陽的面積是一半=0.8m²,再來考慮台灣平均每日日射量,參考各資料來源後,抓個好算一點的數字:12,000 (kJ⁄m² day)。
至於光合作用的能量轉換率,會因為不同的植物而有巨大差異,讓我們以小米所屬的C₄類作物為準,轉換率約為 6%。
12,000 (kJ⁄m²) x 0.8m² x 6%=576 kJ(千焦耳),約等於 137.7 大卡。當然啦,這只是很粗略的估算,沒有完整考量過程中的大量逸散和葉綠體轉換光線的其他限制。
根據衛福部資料,一碗白飯約 280 大卡,表示你從日出到日落都站在同一處,也只能得到半碗多白飯的熱量而已。如果人類光靠光合作用過活,真的會餓死啊~~
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🌿除了難以補充到足夠的能量,我們也可能會缺水呢。
如果仔細複習一下光合作用的公式:6CO₂+12H₂O+光→C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O,就會發現這個過程真的需要消耗大量水分啊!
植物的根可以協助它們收集水分,但人體可沒有這樣的器官,我們說不定會因為這樣而常常口渴!
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🌿所以說,除了植物界以外,就沒有生物可以行光合作用了嗎?
其實啊,有種名叫眼蟲的單細胞生物,也會用體內的葉綠體來製造能量。
眼蟲屬於原生生物界、原生動物門,同時具有動物及植物的特徵,有葉綠體行光合作用,也有可運動的鞭毛。
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大家會不會很想利用光合作用得到能量呢?不過啊,我們還是先乖乖回家吃飯比較實際啦XD
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參考資料:
臺灣能源期刊《國內2004-2013年間經典氣象年之日射量調查分析》
http://www.iaa.ncku.edu.tw/var/file/104/1104/img/3570/168087878.pdf
衛福部《食品藥物消費者知識服務網》
https://consumer.fda.gov.tw/index.aspx?rand=1313597152#8
科學發展《把太陽光轉成化學能》
https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?source=10404/10404-00.pdf&vlId=F0C030BF-1A24-4FB7-8F7E-EE2291A26200&nd=1&ds=0
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