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光合作用广泛存在于自然界,叶绿体收集太阳光能,将水和二氧化碳转化为有机物(首先是葡萄糖),并释放出氧气。但这只是最终结果,整个过程一开始是将水和二氧化碳气转化为氧,自由的质子和电子。在光合作用中产生了两个化学反应,叶绿素分子失去两个电子,水分子发生分解。尽管光合作用在各种教科书中都得到了详尽的阐述,但是想人工实现这一过程却绝非易事,主要的问题在于缺少有效地电解水的媒介,