Всем знакомо слово фотосинтез, но правильно дать ответ, что означает данный термин, сможет не каждый. Сразу всплывают в памяти сложные схемы из учебника общей биологии и рассказ учителя, перегруженный научными терминами сложнейшего биохимического процесса. Попробуем разобраться, что такое фотосинтез.
Немного о тех, кто участвует в процессе фотосинтеза
Во всех живых организмах имеющих зеленый пигмент хлорофилл, осуществляется процесс фотосинтеза, такой способностью обладают:
- растения, населяющие землю (голосемянные, покрытосемянные), плавающие, а также растущие на дне мирового океана (водоросли многоклеточные и одноклеточные)
- одноклеточные животные (эвглена зеленая, хламидомонада)
- животные, получившие способность перерабатывать энергию солнца в процессе эволюции, и имеющие в клетках хлорофилл (некоторые брюхоногие моллюски и морские слизни)
- фотосинтезом могут обладать некоторые бактерии (бесхлорофилльный фотосинтез)
Главный участник процесса фотосинтеза, в подавляющем большинстве случаев – лист, а вернее его пигмент зеленого цвета – хлорофилл, который способен “отлавливать” и аккумулировать солнечную энергию.
Процесс фотосинтеза
Фотосинтез – это сложный процесс питания растений, проходящий в каждом листочке, травинке, водорослях, имеющих пигмент хлорофилл. В процессе эволюции растения научились использовать солнечную энергию в своих целях.
Под действием химических процессов, солнечная энергия преобразуется в зеленых пигментах листьев в органическое соединение – глюкозу. Реакция осуществляется с помощью воды, которая поступает из корня растения по стеблю и углекислого газа, содержащегося в воздухе. В результате из неорганических соединений получаются органические, они идут на рост и развитие растений, а излишки накапливаются в листьях, клубнях, стеблях в виде глюкозы. Побочным продуктом фотосинтеза является необходимо важный для живых существ населяющих планету кислород.
Две фазы фотосинтеза
Выделяют две фазы фотосинтеза – темновую и световую.
В дневное время осуществляется световая фаза фотосинтеза на мембранах (гранах) хлоропластов, где располагается хлорофилл:
- Фотоны света воздействуют на пигмент хлорофилл, находящийся в хлоропластах. Электроны, входящие в состав молекулы, начинают неистова двигаться и отрываются с поверхности клеток.
- Как только все электроны покинут хлорофилл, фотоны света начинают действовать на молекулы воды. В результате химической реакции молекулы воды распадаются на H+ (скапливаются на гранах мембраны) и OH− (идут на образование атомов кислорода).
- Происходит синтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) – запас энергии и аккумуляция ее внутри клеток растений. Кислота АТФ, как универсальный источник энергии, необходима для перехода процесса фотосинтеза в темновую фазу.
В ночное время суток осуществляется темновая фаза фотосинтеза – цикл Кальвина
Именно в темновую фазу происходит выделение углекислого газа (CO2) и образование углеводов (C6H12O6) в клетках растений.
Интересное о хлорофилле
Почему листья зеленые? Потому что пигмент хлорофилл, в процессе фотосинтеза, поглощает все цвета кроме зеленого, который отражает, поэтому листья имеют зеленую окраску. В растениях кроме хлорофилла присутствуют другие пигменты оранжевого, желтого, красного цвета. Мы их не видим в течение весны и лета из-за доминирующего количества хлорофилла. Осенью, когда зеленый пигмент разрушается из-за сокращения светового дня, листья окрашиваются в красный, желтый и багровый цвет.
Хлорофилл используется в пищевой промышленности, как пищевая добавка Е140, хочется верить, что она приносит для нашего организма только пользу.
Фотосинтез в жизни человека
- Процесс фотосинтеза играет решающую роль в развитие органической жизни на земле. Если бы его не было, то вся жизнь на нашей планете ограничивалась бактериями.
- Фотосинтезу отведена основополагающая роль в цепи питания, ведь травой питаются травоядные животные, которых поедают хищники, а человек использует в пищу растительную и животную пищу.
- Все горючие вещества образовались на земле в результате процессов фотосинтеза.
- Горение, гниение, дыхание – все эти явления связаны с фотосинтезом
- Кислород полученный в процессе переработки растениями энергии солнца необходим нам для дыхания. Его аллотропная модификация – озон образует на границы стратосферы с космосом озоновый слой, защищающий землю от прямых солнечных лучей.
0
586
