Фотосинтез и урожай

При гетеротрофном типе питания в качест­ве источника углерода и источника энергии организмы используют готовые органические соединения. Таким образом, световая и темновая стадии фотосинтеза разделены в пространстве и во времени. В качестве источника углерода живые организмы используют: углекислый газ (авто-) или органические вещества (гетеро-). Именно в ходе темновой фазы происходит выделение кислорода и синтез глюкозы.

Фотосинтез – создание органических веществ. Фотосинтез протекает в хлоропластах. Роль света в фотосинтезе. Доказать, что зеленое растение только на свету образует органические вещества, можно простым опытом. Затем для обесцвечивания листа его кипятят в спирте (при этом разрушается хлорофилл и зеленая окраска исчезает). В общих чертах фотосинтез состоит из двух этапов. Активированный хлорофилл разлагает (разрушает) молекулу воды. При этом освобождается водород, а кислород виделяется в воздух.

Так как участие энергии солнечного свата является обязательнейшим условием, то этот этап фотосинтеза называют световым. Использование продуктов фотосинтеза растением. Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет в хлоропластах бесперебойно, пока зеленые листья получают солнечную энергию. Зеленые растения – автотрофы. Они питаются готовыми органическими веществами, созданными автотрофами – зелеными растениями.

Некоторые газы промышленного происхождения, особенно сернистый газ, даже в малых дозах повреждают листья растений. Выделенный в процессе фотосинтеза кислород используется всеми живыми существами для дыхания. Почему лист называют органом воздушного питания у зеленых растений?

Растения — уникальные организмы! Они способны образовывать на свету из углекислого газа и воды органическое вещество — глюкозу. Этот удивительные процесс называется фотосинтез. Способность к фотосинтезу — важнейшее свойство зелёных растений! Вы уже знаете, что для нормального роста и развития растениям необходима вода, минеральные и органические вещества.

Фотосинтез и урожай

История открытия удивительного и такого жизненного важного явления, как фотосинтез уходит корнями глубоко в прошлое. Ян Ингенхауз в 1779 году установил тот факт, что только зеленые части растений способны выделять кислород. Через три года швейцарский ученый Жан Сенебье доказал, что углекислый газ, под воздействием солнечных лучей, разлагается в зеленых органоидах растений.

Для чего нужен фотосинтез растениям?

Эпохальное открытие в 1864 году совершил немецкий ботаник Юлиус Сакс. Ему удалось доказать, что объем потребляемого углекислого газа и выделяемого кислорода происходит в пропорции1:1. Заглавная роль в этом процессе принадлежит фотосинтетическим сегментам.

С4-путь фотосинтеза

Именно в ней происходит образование органических веществ. Многие резонно зададут вопрос: чем дышат люди, живущие в городе, где не то что дерева, и травинки днем с огнем не сыщешь.

Две стадии фотосинтеза

Говоря языком цифр, и растения, и водоросли ежегодно выделяют в атмосферу 145 млрд. тонн (!) кислорода! Дело в том, что и водоросли, и растения ежегодно образуют более 100 млрд. органических веществ (!), которые составляют основу их жизнедеятельности.

Однако ни растения, ни водоросли не могли бы так активно производить кислород и углеводы, не будь у них удивительного зеленого пигмента – хлорофилла. Главное отличие клеток растения от клеток иных живых организмов – это наличие хлорофилла. Говоря простым языком, фотосинтез представляет собой процесс, при котором поглощенные растением вода и углекислый газ на свету при помощи хлорофилла образуют сахар и кислород. Таким образом, неорганические вещества удивительным образом превращаются в органические.

Световая фаза фотосинтеза

На молекулу хлорофилла попадает свет, который затем поглощается зеленым пигментом и приводит его в возбужденное состояние. Это органическое вещество, которое играет роль универсального аккумулятора энергии в биологических системах. Дыхание растений – это процесс, противоположный фотосинтезу.

Говоря простым языком, урожай – это разница между фотосинтезом и дыханием. Ассимиляция, или пластический об­мен, — это совокупность всех процессов био­синтеза, протекающих в живых организмах. Ассимиляция всегда сопровождается погло­щением энергии, источником которой могут являться молекулы АТФ (например, в ходе биосинтеза белка) или солнечный свет (в случае фотосинтеза). Например, эвг­лена зеленая на свету ведет себя как автотроф, самостоятельно синтезируя органические ве­щества, а в темноте — как гетеротроф (питает­ся готовыми органическими соединениями).

Электронтранспортная цепь фотосинтеза и ее структурно-функциональная организация

При этом источником углерода яв­ляется углекислый газ. К организмам, использующим энергию солнечного света, относятся растения, цианобактерии и некоторые бакте­рии. Все они объединены в группу фотосин­тетиков.

Источником кислорода яв­ляются молекулы Н2О, в связи с чем описан­ный процесс называют еще фотолизом воды (разложением воды под действием света). Однако в ходе эволюции живые организ­мы быстро научились использовать его для дыхания, т. е. для более полного окисления органических веществ. Основным процессом, обеспечивающим по­явление на Земле органических веществ, яв­ляется фотосинтез.

Фотосинтез играет ведущую роль в биосферных процессах, приводя в глобальных масштабах к образованию органического вещества из неорганического. Фотосинтезирующие организмы, используя солнечную энергию в реакциях фотосинтеза, осуществляют связь жизни на Земле со Вселенной и определяют в конечном итоге всю ее сложность и разнообразие.

Глава 3.Организм. §3.3-Пластический обмен . Фотосинтез

Самый примитивный тип фотосинтеза осуществляют галобактерии, живущие в средах с высоким (до30%) содержанием хлорида натрия. Простейшими организмами, способными осуществлять фотосинтез, являются также пурпурные и зеленые серобактерии, а также несерные пурпурные бактерии. У растений реакции фотосинтеза осуществляются в специализированной органелле клетки – хлоропласте.

В процессе воздушного питания растения поглощают неорганические вещества и с помощью энергии света и хлорофилла образуют органические вещества. Образовавшиеся в ходе фотосинтеза органические соединения используются клетками растения в качестве питательных веществ.