3.1. Общее уравнение фотосинтезв

61

при фотосинтезе были сделаны немецким физиологом Т. В. Эн-гельманом (1881). Нить спирогиры помещали в камеру с водой или в висячую каплю. Края покровного стекла, которым закрывали ячейку, замазывали вазелином, чтобы кислород воз­духа не проникал из внешней среды. В эту же камеру поме­щались бактерии, способные двигаться только в присутствии кислорода. В темноте водоросль дышала и кислород исчезал из камеры. Затем включается свет и в ходе фотосинтеза выделяется кислород. Оказалось, что при включении света все бактерии «оживали» и скапливались вокруг локально освещен­ных участков хлоропластов. Следовательно, именно хлороплас-ты выделяют кислород на свету.

Вопросом о роли света в процессах фотосинтеза начали

ЪаКТе, ■{I

заниматься сГсередйнь! XIX в. Американский физик Дж. У. Дре-nep7iTT84r5"f.'"H вслед за дам Ю. Сакс и В. Пфеффер считали, ~чти~1}ютч)синтез лучше всего осуществляется в желтых лучах, йаибтэлее ярких для человеческого глаза. В то же время было уже хорошо известно, что хлорофилл имеет резко выраженные максимумы поглощения в красной и синей частях спектра. Исходя из этих данных делался вывод, что процесс фото­синтеза не подч!шяй^|"'^йЩ1"^охранения энергии, а свет действует на зеленый лист как раздражитель. Против этого yfВер'ЖДеШаТвьгступили Ю. Р. Майер и Г. Гельмгольц, сфор­мулировавшие закон сохранения и превращения энергии. На основе-чисто теоретических рассуждений они утверждали, что зеленые растения поглощают лучистую солнечную энергию и превращают ее в химическую, т. е. фотосинтез — это процесс-трансформации энергии света в энергию химических связей. Однако экспериментальных доказательств этой точки зрения не было. Они были получены крупнейшим физиологом рас­тений К. А. Тимирязевым, который изложил их в своей док­торской диссертации «Об усвоении света растением» (1875). Тимирязев нашел, что слишком широкие щели при пропуска­нии света, "разложенного с помощью призмы, не обеспечивают его монохроматической чистоты. Этот недостаток в постановке Опытов и привел Дрепера и Пфеффера к неверным выводам. Тимирязев использовал в работе оченц узкие щели и помещал в"~Пилиски тш?ттвхртматТ1Чесйого света тонкие пробирки с высеч­ками из листьев. Для этих Ъпытов ему пришлось разработать очень чувствительные методы газового микроанализа. В резуль­тате было установлено, что интенсивность ассимиляции С0₂ максимальна при освещении листьев красным светом, т. е. тем светом, который в наибольшей степени поглощается хлоро­филлом.

Тимирязев постулировал, что при ассимиляции С0₂ хло­рофилл служит~отгГйчёским сенсибилизатором (т. е. веществом, увеличивающим чувствительность к свету) и что он непосред­ственно участвует в процессе фотосинтеза, необратимо пере­ходя из восстановленного состояния в окисленное. Он сформу­лировал также идею о космической роли фотосинтеза: фото­синтез — единственный процесс, с помощью которого косми­ческая солнечная энергия улавливается и остается на Земле,

трат1С^0Г2Шщя£ь_в^т^гие^сЬ^гэмь! энергии. Тимирязев писал, что в хлоропласте лучистая энергия солнечного света превра- щаете в-х-шдагчшгую^ энергию у^ 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.

Результаты изучения воздушного питания растений за пер­вые сто лет после опытов Пристли нашли свое выражение в общем уравнении фотосинтеза:

6С0₂ + 6Н₂0 ^св1^т >С₆Н₁₂О_б + 60₂