1 Блок!!!

1. Сущность и значение фотосинтеза. Фотосинтез как процесс трансформации энергии света в энергию химических связей.

Фотосинтез — это процесс трансформации поглощенной ор­ганизмом энергии света в химическую энергию органических и неорганических соединений.

Главную роль в процессе фотосинтеза играет использование энергии света для восстановления СО₂ до уровня углеводов. Общее уравнение фотосинтеза:

Однако энергия света может быть использована и в других эндэргонических реакциях (фототрофная функция фотосинтеза), например

- в восстановлении сульфата или нитрата,

- в образовании Н₂,

- при транспорте веществ через мембраны и на другие процессы.

За счет поглощенной солнечной энергии зеленое растение осу­ществляет ассимиляцию молекул углекислого „газа и воды. В ре­зультате такой ассимиляции образуется органическое вещество и одновременно выделяется свободный кислород. Это органическое вещество и заключенная в нем энергия используются гетеротроф­ными организмами во всем сложном многообразии процессов их жизнедеятельности.

Способностью выполнять функции фотосинтеза у растений об­ладают лишь зеленые органы и ткани, в первую очередь листья.

Универсальным источником энергии, потребляемой живыми существами, являются органические соединения и содер­жащаяся в их молекулах химическая энергия.

Энергия химических связей молекулы — это общая энергия об­разующих данные связи электронов. Это потенциал, который в эндэргонических процессах непосредственно использован быть не мо­жет. Возможность использования потенциальной энергии химических связей в биологических процессах создается лишь путем придания ей активной мобильной формы.

На молекулярном уровне основной путь преодоления энергети­ческой инерции молекулы состоит в переводе ее в состояние элек­тронного возбуждения. В биологических системах минимальной энергией обладают электроны, связанные непосредственно с кислородом, например мо­лекула воды. Самым высоким энергетическим потенциалом обладают электро­ны, образующиеся в результате активации молекулы квантом света (hγ). Жизнь на нашей планете обеспечивается энергией электронов, образующихся в результате абсорбции энергии солнечного луча специфическими органическими соединениями — пигментами.

Именно при фотосинтезе происходит становление органической материи и запасание в ней солнечной энергии, за счет которой живое население планеты осуществляет весь сложный комплекс эндэргонических функций.

Использование энергии органических соединений достигается путем расшатывания химических связей и мобилизации образую­щих эти связи электронов в процессе дыхания. Следовательно, энер­гия электронов, мобилизуемых как при фотосинтезе, так и при ды­хании, генетически связана с энергией солнечного луча_;

В трудах Тимирязева ярко показана космическая роль зеленых растений.

Фото­синтез — единственный процесс, с помощью которого косми­ческая солнечная энергия улавливается и остается на Земле, трансформируясь в другие формы энергии. Тимирязев писал, что «в хлоропласте лучистая энергия солнечного света превра­щается в химическую энергию углеводов. Крахмал, клейковина и другие соединения, консервирующие солнечную энергию, служат нам пищей. Освобождаясь в нашем теле в процессе дыхания", эта энергия солнечного луча согревает нас, приводит в движение, поддерживает мышление.

Итак, значение фотосинтеза состоит в

а) пополнении убыли органических соединений, непрерывнопроисходящей на нашей планете вследствие жизнедеятельности гетеротрофных организмов, а также в результате различных формпроизводственной деятельности человека;

б) накоплении в продуктах фотосинтеза соответствующих количеств химической энергии;

в) сохранении уровня содержания в атмосфере кислорода, необходимого для существования подавляющей части организмов, населяющих нашу планету;

г) устранении возможности накопления в атмосфере избытка углекислого газа.

Уникальна, неповторима роль фотосинтеза как процесса, в ходе которого углекислый газ — конечный продукт распада органиче­ской материи — вновь возвращается в круговорот веществ приро­ды. Он делается источником становления органического вещества, без которого было бы невозможно существование жизни на Земле.