фотосинтез классная работа
.docxКняжев Владислав 201 группа
О, Фотосинтез!
Роль фотосинтеза в процессе зарождения жизни огромна. Именно благодаря многочисленным и продолжительным по времени реакциям неорганического фотосинтеза на Земле появился "первичный бульон". Ранние процессы неорганического фотосинтеза, вся эта преджизнь, видимо, обладали большим химическим разнообразием. Это способствовало появлению "органических" веществ, а также процессам, приводящим к концентрированию этих веществ, к их сохранению, их возможному разделению в соответствии с химическим составом, и, наконец, процессам перехода от такой преджизни к жизни.
В самом общем виде, фотосинтез – один из самых важных биологических процессов на Земле, благодаря которому живые организмы получают кислород, необходимый для дыхания, а сами растения создают полезные органические вещества для своей жизнедеятельности. Во время фотосинтеза в клетках, содержащих хлорофилл, под действием энергии света образуются органические вещества из неорганических. При фотосинтезе растение поглощает углекислый газ и воду, синтезирует органические вещества и выделяет кислород, как побочный продукт фотосинтеза. Процессы фотосинтеза идут в тканях, содержащих хлоропласты, –преимущественно, в листе, на который приходится большая часть процессов фотосинтеза. Такая ткань называется хлоренхима, или мезофилл.
Для хлоропластов характерна сложная система внутренних мембран, позволяющая пространственно организовать фотосинтетический аппарат, упорядочить и разделить реакции фотосинтеза, несовместимые между собой, и их продукты. Благодаря сложному биохимическому процессу (циклу Кальвина) в темновую фазу фотосинтеза образуются органические вещества (сахара). Темновая фаза проходит в строме хлоропластов и на свету, и в темноте. Темновые ферментативные процессы протекают медленнее, чем световые, поэтому при очень ярком освещении скорость протекания фотосинтеза будет полностью определяться скоростью темновой фазы.
В процессе фотосинтеза энергия света заключается в энергию химических связей органических веществ. Поэтому фотосинтез служит первичным источником почти всей энергии, используемой живыми организмами в процессе жизнедеятельности. Практически все живые организмы так или иначе пользуются теми продуктами, что выделяются при фотосинтезе. За счёт фотосинтеза сформировалась и поддерживается пригодная для дыхания атмосфера с высоким содержанием кислорода. Фиксация углекислого газа в ходе фотосинтеза служит главным местом входа неорганического углерода в биогеохимический цикл.
Важно отметить роль русского ученого Тимирязева в вопрос изучения процессов, происходящих во время фотосинтеза. До него было известно, что на свету растения преобразуют углекислый газ и воду в органические вещества. Но как это происходит, ученые не понимали. Чтобы наконец-то разобраться в процессе, Тимирязев направлял на растения свет, пропущенный через цветные жидкости. Он установил, что красные и синие лучи поглощаются лучше желтых, и от этого зависит интенсивность разложения углекислоты. Но главное — именно Тимирязев понял, что свет усваивается благодаря зернам хлорофилла, которые придают растениям зеленую окраску.
Тимирязев первым высказал мнение, что хлорофилл не только физически, но и химически участвует в фотосинтезе, предвосхитив современные представления. Своими опытами он доказал, что закон сохранения энергии полностью распространяется также и на процесс фотосинтеза, хотя большинство исследователей того времени это отрицало.
В другой серии опытов Тимирязев открыл явление светового насыщения. До него считалось, что главная характеристика света – яркость, но эксперименты Тимирязева опровергли эту догадку. Оказывается, с увеличением яркости растения действительно потребляют все больше углекислоты, но только до какого-то предела. После этого повышать яркость бесполезно, а иногда вредно: из-за слишком интенсивного света сверх меры испаряется влага. Кроме прочего, открытие Тимирязева означало, что в условиях нашего климата даже половины полуденного освещения вполне достаточно для нужд растения.
Подводя итог, хочу еще раз отметить колоссальный вклад процесса фотосинтеза в формирование «первичного бульона» и зарождение жизни на Земле, а также ключевое значение фотосинтеза для поддержания насыщенной кислородом атмосферы и жизни органических существ на нашей планете.