Фотосинтез – это процесс, от которого зависит вся жизнь на Земле. Он происходит только в растениях. В ходе фотосинтеза растение вырабатывает из неорганических веществ необходимые для всего живого органические вещества. Диоксид углерода, содержащийся в воздухе, проникает в лист через особые отверстия в эпидермисе листа, которые называют устьицами; вода и минеральные вещества поступают из почвы в корни и отсюда транспортируются к листьям по проводящей системе растения. Энергию, необходимую для синтеза органических веществ из неорганических, поставляет Солнце; эта энергия поглощается пигментами растений, главным образом хлорофиллом. В клетке синтез органических веществ протекает в хлоропластах, которые содержат хлорофилл. Свободный кислород, также образующийся в процессе фотосинтеза, выделяется в атмосферу.
Воснове фотосинтеза лежит превращение электромагнитной энергии света вхимическую энергию. Эта энергия, вконце концов, дает возможность превращать диоксид углерода вуглеводы идругие органические соединения свыделением кислорода.
Процесс фотосинтеза
Фотосинтез, являющийся одним из самых распространенных процессов на Земле, обуславливает природные круговороты углерода, кислорода и других элементов и обеспечивает материальную и энергетическую основу жизни на нашей планете.
Ежегодно в результате фотосинтеза в виде органического вещества связывается около 8·1010 т углерода, образуется до 1011 т целлюлозы. Благодаря фотосинтезу растения суши образуют около 1,8·1011 т сухой биомассы в год; примерно такое же количество биомассы растений образуется ежегодно в Мировом океане. Тропический лес вносит до 29% в общую продукцию фотосинтеза суши, а вклад лесов всех типов составляет 68%. Фотосинтез является единственным источником атмосферного кислорода.
Процесс фотосинтеза является основой питания всех живых существ, а также снабжает человечество топливом (древесина, уголь, нефть), волокнами (целлюлоза) и бесчисленными полезными химическими соединениями. Из диоксида углерода и воды, связанных из воздуха входе фотосинтеза, образуется около 90-95% сухого веса урожая. Остальные 5-10% приходятся на минеральные соли и азот, полученные из почвы.
Человек использует около 7%продуктов фотосинтеза в пищу, в качестве корма для животных и в виде топлива и строительных материалов.
Процесс фотосинтеза является аккумулированием энергии в клетке, а процесс клеточного дыхания - окисления образованной при фотосинтезе глюкозы является обратным к фотосинтезу выделением энергии. При окислении высвобождается энергия разрываемых химических связей в углеводородах.
Сходство: оба процесса снабжают клетку энергией (АТФ), идут в несколько стадий.
Различия
|
Признак |
Фотосинтез |
Клеточное дыхание |
|
Используемые вещества |
углекислый газ и вода |
глюкоза и другие органические вещества, кислород |
|
Цель процесса |
синтез глюкозы |
выделение АТФ |
|
Превращение энергии |
энергия света ® энергия химических связей глюкозы |
энергия химических связей глюкозы ® энергия макроэргических связей АТФ |
|
Место образования АТФ |
хлоропласты |
митохондрии |
|
Важнейшие этапы процесса |
световая и темновая фазы (цикл Кальвина) |
анаэробный (гликолиз) и аэробный (цикл Кребса) этапы |
|
Отношение к свету |
идет только на свету |
свет не нужен |
|
Конечные продукты |
глюкоза и кислород |
углекислый газ и вода |
|
Суммарное уравнение |
6Н2О+6СО2+ энергия света ® С6Н12О6+ 6О2 |
С6Н12О6+6О2® 6Н2О +6СО2 + 38АТФ |
Прочие статьи:
Рождение электробиологии
Мы далеко не всегда знаем даты, связанные с великими учеными прошлого. Например, неизвестен день рождения Аристотеля. Тем более трудно говорить о дне рождения науки. Кажется, что она развивается непрерывно и время ее рождения можно опреде ...
Роль растений в природных сообществах
В природе виды растений, животных, грибов и микроорганизмов распределяются не случайно. Они образуют природные сообщества. Члены природного сообщества связаны прямыми или косвенными пищевыми отношениями, создают среду обитания друг для др ...
Особенности почвы как природного образования. Понятие о гумосфере как аккумуляторе энергии
Докучаевское почвоведение построено на парадигме о том, что почва есть функция пяти факторов – климата, горных пород, живых организмов, рельефа и времени (П = f(к, ж.о., г.п., р)∙t). Почва возникает тогда, когда эти факторы сходятся ...