Важность фотосинтеза

Такой процесс как фотосинтез сложно переоценить. Его можно назвать самым главным звеном круговорота углерода в биосфере. А все потому, что в его процессе растения вовлекают углерод из неживой природы и создают из него органические углеродные соединения. Их могут использовать те организмы, которые не могут питаться автотрофным способом. Поэтому нам необходимо знать все условия протекания фотосинтеза. Ведь без этих знаний человек не сможет выращивать сельскохозяйственные растения и изучать процессы в дикой природе.

Конечно, стоит упомянуть организмы, способные к хемосинтезу. Они тоже могут создавать органику из неорганических веществ. Но используют они совсем другую энергию: не солнечную, а энергию химических связей.

А мы попробуем разобраться во всех условиях и описать необходимость каждого из них.

Свет

Солнечный видимый свет – то, с чего начинается фотосинтез. Именно фотон раздражает хлорофилл, заставляя его электрон подняться на более высокоэнергетический уровень. Что приводит к запуску цепочки реакций световой фазы.

Во время световой фазы происходит запасание энергии для последующих реакций. При отсутствии света фотосинтез не прекратится, а просто перейдет в темновую фазу. В ней образуются углеводы, для запасания питательных веществ.

Проводились исследования, которые показали, что интенсивность фотосинтеза зависит от силы света. Так, при освещенности 2,5-7 тысяч люкс процессы фотосинтезирования протекают нормальными темпами.

А если усиливать освещенность до 12-15 тысяч люкс, скорость процесса увеличивается на 180%. Но затем, если еще усилить свет, рост интенсивности фотосинтеза практически прекратится.

При освещении ниже 500 люкс, происходило угнетение листьев, они жухли, желтели и опадали. Такие процессы мы наблюдаем осенью, когда снижение силы света происходит естественным путем.

Благодаря этому исследованию ученые выяснили оптимальную степень освещения для нормального протекания реакций фотосинтеза.

Хлорофилл

Наличие этого пигмента является важнейшим условием протекания фотоситеза, так как именно он преобразует энергию солнечного света в энергию химических связей. Он содержится в хлоропластах, на мембранах или в стромах которых (в зависимости от фазы) и происходит весь процесс.

Вода

Она необходима, так как только в процессе фотолиза воды образуется достаточное количество водорода. Именно протоны позволяют восстановить диоксид углерода до глюкозы. Кислород, который образуется в процессе фотолиза воды, является побочным продуктом реакции.

Ну и необходимо отметить такое косвенное значение воды для фотосинтеза: без нее не станет существовать большинство растений. А следовательно, станет невозможен фотосинтез. Хотя многие могут довольствоваться водой из почвы и воздуха, необходимость полива остается.

Углекислый газ

Он является источником углерода для синтеза глюкозы, его всегда достаточно в окружающем воздухе.

Температура

Любое отклонение температуры от оптимального уровня может привести к денатурации (распаду) ферментов. А ведь именно они контролируют все реакции в клетке. Фотосинтез может замедлиться или прекратиться вовсе.

Для нормальной жизнедеятельности растения необходимо, чтобы все условия протекания фотосинтеза были соблюдены. Мы описали их все, а для более подробных и глубоких знаний требуется не только рассмотреть сам процесс. Нужно изучить информацию о строении растительной клетки, чтобы разобраться, где что происходит.

Фотосинтез – видео