Фотосинтез, результати фотосинтезу - Екологія i природа

У цей час відомо, що фотосинтез проходить дві стадії, але тільки одна з них - на світлі. Докази цього процесу вперше були отримані в 1905 році англійським фізіологом рослин Ф. Ф. Блэкліном, що досліджував вплив освітленості й температури на обсяг фотосинтезу.

На підставу експериментів Блэклін зробив наступні висновки.

    1. Є одна група світлозалежних реакцій, які не залежать від температури. Обсяг цих реакцій у діапазоні низької освітленості міг зростати зі збільшенням освітленості, але не зі збільшенням температури. 2. Є друга група реакцій, залежних від температури, а не від світла. Виявилося, що обидві групи реакцій необхідні для здійснення фотосинтезу. Збільшення обсягу тільки однієї групи реакцій збільшує обсяг усього процесу, але тільки до того моменту, поки друга група реакцій не почне втримувати першу. Після цього необхідно прискорити другу групу реакцій, щоб перші могли проходити без обмежень.

Таким чином, було показано, що обидві стадії світлозалежні: "світлова й темнова". Важливо пам'ятати, що темнові реакції нормально проходять на світлі й мають потребу в продуктах світлової стадії. Вираз "темнові реакції" просто означає, що світло не бере участь в них участь.

Обсяг темнових реакцій зростає зі збільшенням температури, але тільки до 30О, а потім починає падати. На підставі цього факту припустили, що темнові реакції каталізуються ферментами, оскільки обмін ферментативних реакцій, таким чином, залежить від температури. У наслідок виявилося, що даний висновок був зроблений неправильно.

На першій стадії фотосинтезу (світлові реакції) енергія світла використається для утворення АТР (молекула аденозин-трифосфата) і високоэнергетичних переносників електронів. На другій стадії фотосинтезу (темнові реакції) енергетичні продукти, що утворилися у світлових реакціях, використаються для відновлення до простого цукру (глюкози).

Процес фотосинтезу усе більше й більше залучає до себе увагу вчених. Наука близька до найважливішого питання - штучного створення за допомогою світлової енергії коштовних органічних речовин із широко розповсюджених неорганічних речовин. Проблема фотосинтезу посилено розробляється ботаніками, хіміками, фізиками й іншими фахівцями.

Останнім часом уже вдалося штучно одержати синтез формальдегіду й цукристих речовин з водяних розчинів карбонатної кислоти; при цьому роль поглинача світлової енергії грали замість хлорофілу карбонати кобальту й нікелю. Недавно синтезована молекула хлорофілу.

Успіхи науки в області синтезу органічних речовин завдають нищівного удару по ідеалістичному навчанню - віталізму, що доводив, що для утворення органічних речовин з неорганічних необхідна особлива "життєва сила" і що людина не зможе синтезувати складні органічні речовини.

Фотосинтез у рослинах здійснюється в хлоропластах. Він включає перетворення енергії (світловий процес), перетворення речовини (темновий процес). Світловий процес відбувається в гілакоїдах, темновий - у стромі хлоропластів.

Фотосинтез - єдиний процес у біосфері, ведучий до збільшення її вільної енергії за рахунок зовнішнього джерела. Запасена в продуктах фотосинтезу енергія - основне джерело енергії для людства.

Щорічно в результаті фотосинтезу на Землі утвориться 150 млрд. тонн органічної речовини й виділяється близько 200 млн. тонн вільного кисню.

Круговорот кисню, вуглецю й інших елементів, що утягують у фотосинтез, підтримує сучасний склад атмосфери, необхідний для життя на Землі.

Оскільки зелені рослини являють собою безпосередню або опосередковану базу харчування всіх інших гетеротрофних організмів, фотосинтез задовольняє потребу в їжі всього живого на нашій планеті. Він - найважливіша основа сільського й лісового господарства. Хоча можливості впливу на нього ще не великі, але все-таки й вони, у певній мірі використаються. При підвищенні концентрації вуглекислого газу в повітрі до 0,1% (проти 0,3% у природній атмосфері) вдалося, наприклад, підвищити врожайність огірків і помідорів втроє.

Зелена рослина здатна не тільки використати вуглекислий газ і створювати цукор, але й перетворювати азотні з'єднання, і з'єднання сірки в речовини, що складають його тіло. Через кореневу систему рослина одержує розчинені в грунтовій воді іони нітратів і переробляє їх у своїх клітинах в амінокислоти - основні компоненти всіх білкових з'єднань. Компоненти жирів також виникають із з'єднань, що утворяться в процесах обміну речовин й енергії. З жирних кислот і гліцерину виникають жири й масла, які служать для рослини, головним чином, запасними речовинами.

Похожие статьи




Фотосинтез, результати фотосинтезу - Екологія i природа

Предыдущая | Следующая