为什么空气中有近7成是由氮气组成的，但植物仍 能够利用空气中的氧气进行光合作用？

为什么空气中有近7成是由氮气组成的，但植物仍 能够利用空气中的氧气进行光合作用？
参考答案：空气中氮气占大约78%，而氧气占大约21%。尽管氮气占的比例很高，植物光合作用仍然主要利用空气中的氧气，这主要是因为以下几个原因：
1.光合作用的原料：光合作用的主要原料是水和二氧化碳，而不是氮气。光合作用的化学反应式可以简化为：
\[ 6CO_2 + 6H_2O + 光能 \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \]
这里，二氧化碳（CO2）来自空气，而水（H2O）通常来自土壤中的水分。
2.氧气的释放：在光合作用的过程中，水分子被分解，释放出氧气。这一过程称为光解水。释放出的氧气是光合作用的副产品，而不是必需的反应物。
3.氮的利用：氮是植物生长的必需元素之一，但它是通过其他途径进入植物体内的。植物主要通过土壤中的氮化合物（如硝酸盐和铵盐）来吸收氮。虽然氮气（N2）在空气中的含量很高，但它对植物来说不易利用，因为植物细胞壁和细胞膜上的蛋白质和酶不能直接利用这种形式的氮。
4.氮气转化：大气中的氮气需要通过生物固氮（如豆科植物的根瘤菌）或工业固氮过程（如哈柏-博施法）转化为植物可以利用的氮化合物后，植物才能吸收利用。
5.氧气循环：空气中氧气的含量相对稳定，因为光合作用产生的氧气和动植物呼吸作用消耗的氧气之间形成了一个动态平衡。
综上所述，尽管空气中氮气的含量很高，但由于光合作用的原料和过程特点，植物主要利用空气中的二氧化碳进行光合作用，并释放氧气作为副产品。氮气虽然对植物生长至关重要，但它主要通过土壤中的可溶性氮化合物被植物吸收利用。