История фотосинтеза

Успехи науки  в области синтеза органических веществ наносят сокрушительный удар по идеалистическому учению – витализму, который доказывал, что для образования органических веществ из неорганических необходима особая «жизненная сила» и что человек не сможет синтезировать сложные органические вещества.

Фотосинтез  в растениях осуществляется в  хлоропластах. Он включает преобразования энергии (световой процесс), превращение  вещества (темновой процесс). Световой процесс происходит в гилакоидах, темновой – в строме хлоропластов. Обобщенное циркулирование фотосинтеза выглядит следующим образом:

 

                             _свет

6СО₂ + 12Н₂О               C₆H₁₂O₆  + 6Н₂О  + 6О₂

Два процесса фотосинтеза  выражаются отдельными уравнениями

                            _свет

          12Н₂О               12H₂ + 6О₂ + энергия АТР

                          (световой процесс)

                                                   _свет        

          12H₂ + 6О₂ + энергия АТР              С₆Н₁₂О₆ + Н₂О  

                         (темновой процесс)

 

 

Значение  фотосинтеза в природе.

 

Фотосинтез  – единственный процесс в биосфере, ведущий к увеличению ее свободной энергии за счет внешнего источника. Запасенная в продуктах фотосинтеза энергия – основной источник энергии для человечества.

Ежегодно в  результате фотосинтеза на Земле  образуется 150 млрд. тонн органического  вещества и выделяется около 200 млн. тонн свободного кислорода.

 Круговорот  кислорода, углерода и других  элементов, вовлекаемых в фотосинтез, поддерживает современный состав атмосферы, необходимый для жизни на Земле. Фотосинтез препятствует увеличению концентрации СО₂, предотвращая перегрев Земли вследствие так называемого «парникового эффекта».

Поскольку зеленые растения представляют собой непосредственную или опосредованную базу питания всех других гетеротрофных организмов, фотосинтез удовлетворяет потребность в пище всего живого на нашей планете. Он – важнейшая основа сельского и лесного хозяйства. Хотя возможности воздействия на него еще не велики, но все же и они, в какой то мере используются. При повышении концентрации углекислого газа в воздухе до 0,1% (против 0,3% в естественной атмосфере) удалось, например, повысить урожайность огурцов и томатов втрое.                 

Квадратный  метр поверхности листьев в течение  одного часа продуцирует около одного грамма сахара; это значит, что все растения, по приблизительной оценке, изымают из атмосферы от 100 до 200 млрд. тонн С в год. Около 60% этого количества поглощают леса, занимающие 30% непокрытой льдами поверхности суши, 32% - окультуренные земли, а оставшиеся 8% - растения степей и пустынных мест, а также городов и поселков.

Зеленое растение способно не только использовать углекислый газ и создавать сахар, но и превращать азотные соединения, и соединения серы в вещества, слагающие его тело. Через корневую систему растение получает растворенные в почвенной воде ионы нитратов и перерабатывает их в своих клетках в аминокислоты – основные компоненты всех белковых соединений. Компоненты жиров также возникают из соединений, образующихся в процессах обмена веществ и энергии. Из жирных кислот и глицерина возникают жиры и масла, которые служат для растения, главным образом, запасными веществами. В семенах приблизительно 80% всех растений, в качестве богатого энергией запасного вещества, содержатся жиры. Получение семян, жиров и масел играет важную роль в сельскохозяйственной и пищевой промышленности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

1. Айкхорн П. и др. «Современная ботаника», стр. 95-99.
2. Артемов А. «Энциклопедия БИОЛОГИЯ», 1995, стр. 200-203.
3. Коган В. Л. и др. «Биология», 1984, стр. 160-161.
4. Медведева В. «Ботаника», 1980, стр. 128-131.
5. Питерман И. и др. «Интересная ли ботаника?», 1979, стр.19-20.
6. Пенкин П. «Физиология растений», 1975, стр.69.
7. Челобитько Г. и др. «Ботаника», 1990, стр.79, 102-103.