Вредност фотосинтезе. Вредност фотосинтезе у природи. Резултат фотосинтезе

Фотосинтеза је процес који резултира формирањем и ослобађањем кисеоника од стране биљних ћелија и неких врста бактерија.

Основни концепт

Фотосинтеза није ништа друго него ланац јединствених физичко-хемијских реакција. Шта је то? Зелене биљке, као и неке бактерије, апсорбују сунчеве зраке и претварају их у електромагнетну енергију. Крајњи резултат фотосинтезе је енергија хемијских веза различитих органска једињења.

У биљци која је освијетљена сунчевим зракама, редокс реакције се одвијају у одређеном низу. Вода и водоник, који су средства за редукцију донора, транспортују се у облику електрона у акцептор-оксидант (угљен-диоксид и ацетат). Као резултат, формирају се редукована једињења угљених хидрата, као и кисеоник који емитују биљке.

Историја проучавања фотосинтезе

Много миленијума, човек је био убеђен да се исхрана биљке одвија кроз њено земљиште кроз њен коренски систем. Почетком шеснаестог века, холандски природњак Јан Ван Хелмонт спровео је експеримент са узгајањем биљке у саксији. Након вагања тла прије садње и након што је биљка достигла одређену величину, закључили су да сви представници флоре примају храњиве твари углавном из воде. Ову теорију су следили научници у наредна два века.

Неочекивано за све, али исправна претпоставка о исхрани биљака направљена је 1771. године од стране хемичара из Енглеске Џозефа Пристлија. Експерименти које је урадио убедљиво су доказали да су биљке у стању да прочисте ваздух који раније није био погодан за људско дисање. Нешто касније је закључено да су ови процеси немогући без учешћа сунчеве светлости. Научници су открили да зелено лишће биљака не претвара угљични диоксид који они производе у кисик. Без овог процеса њихов живот је немогућ. Заједно са водом и минералним солима угљен диоксид служи као храна за биљке. Ово је главно значење фотосинтезе за све представнике флоре.

Улога кисеоника за живот на Земљи

Експерименти, које је спровео енглески хемичар Приестлеи, помогли су човечанству да објасни зашто је ваздух на нашој планети и даље погодан за дисање. На крају крајева, живот се одржава, упркос постојању огромног броја живих организама и спаљивању безбројних свјетала.

Појава живота на Земљи милијардама година је једноставно била немогућа. Атмосфера наше планете није садржавала слободан кисеоник. Све се променило са појавом биљака. Сав кисеоник у атмосфери данас је резултат фотосинтезе која се јавља у зеленом лишћу. Овај процес је промијенио лице Земље и дао потицај развоју живота. Ова непроцјењива вриједност фотосинтезе човјечанство је у потпуности остварило тек крајем 18. стољећа.

Није претјерано рећи да само постојање људи на нашој планети овиси о стању биљног свијета. Вредност фотосинтезе лежи у њеној водећој улози у различитим биосферним процесима. На глобалном нивоу, ова невероватна физичко-хемијска реакција доводи до формирања органска материја фром анорганиц.

Класификација фотосинтезе

Три важне реакције се јављају у зеленом листу. Они представљају фотосинтезу. Табела у коју се ове реакције уносе користи се у проучавању биологије. У својим редовима чине:

- фотосинтеза;
- размјена гаса;
- испаравање воде.

Те физичко-хемијске реакције које се дешавају у биљци на дневној светлости омогућавају зеленим листовима да ослободе угљен диоксид и кисеоник. Ноћу - само прва од ове две компоненте.

Синтеза хлорофила у неким биљкама јавља се чак и са слабим и дифузним светлом.

Главне фазе

Постоје две фазе фотосинтезе, које су уско повезане. У првој фази, енергија светлосних зрака се претвара у високоенергетске АТП једињења и универзалне редукционе агенсе НАДПХ. Ова два елемента су примарни производи фотосинтезе.

У другој (тамној) фази, добијени АТП и НАДПХ се користе за фиксирање карбонске киселине до њене редукције у угљене хидрате. Двије фазе фотосинтезе не разликују се само у времену. Појављују се у другом простору. Онима који проучавају тематику фотосинтезе у биологији, табела са прецизним показатељима карактеристика ове две фазе ће помоћи у тачнијем разумевању процеса.

Механизам за производњу кисеоника

Након што биљке апсорбују угљик, у њима се одвија синтеза нутријената. Овај процес се одвија у зеленим пигментима, који се називају хлорофили, под утицајем сунчеве светлости. Главне компоненте ове невероватне реакције су:

- лигхт;
- хлоропласте;
- вода;
- угљен диоксид;
- температуре.

Секвенца фотосинтезе

Производња кисеоника од стране биљака врши се у фазама. Главне фазе фотосинтезе су следеће:

- апсорпција светлости хлорофилима;
- одвајање хлоропласта (интрацелуларних органоида зеленог пигмента) од воде добијене из земљишта у кисеоник и водоник;
- пренос једног дела кисеоника у атмосферу, а други - за спровођење респираторног процеса од стране биљака;
- формирање молекула шећера у гранулама протеина (пиреноидс) биљака;
- производња скроба, витамина, масти итд. као резултат мешања шећера са азотом.

Упркос чињеници да је сунчева светлост неопходна за фотосинтезу, ова реакција се може јавити и под вештачким светлом.

Улога флоре за Земљу

Главни процеси који се одвијају у зеленом листу већ су довољно проучавали науку о биологији. Вредност фотосинтезе за биосферу је огромна. То је једина реакција која доводи до повећања количине слободне енергије.

У процесу фотосинтезе сваке године формира се сто педесет милијарди тона. органска материја типе Осим тога, у том периоду биљке ослобађају готово 200 милиона тона кисеоника. У том смислу, може се тврдити да је улога фотосинтезе огромна за цијело човјечанство, јер тај процес служи као главни извор енергије на Земљи.

У процесу јединствене физичко-хемијске реакције одвија се циклус угљеника, кисеоника, као и многих других елемената. Из овога слиједи још једна важна вриједност фотосинтезе у природи. Ова реакција одржава одређени састав атмосфере, у којој је могућ живот на Земљи.

Процес који се јавља у биљкама ограничава количину угљен-диоксида, не дозвољавајући да се акумулира у повећаним концентрацијама. Ово је такође важна вредност фотосинтезе. На Земљи, захваљујући зеленим биљкама, нема тзв ефекат стаклене баште. Флора поуздано штити нашу планету од прегријавања.

Биљни свет као основа исхране

Улога фотосинтезе у шумарству и пољопривреди је важна. Флора је хранљива база за све хетеротрофне организме. Међутим, вредност фотосинтезе лежи не само у апсорпцији угљендиоксида у зеленом лишћу и производњи таквог готовог производа као јединствене реакције, као што је шећер. Биљке су способне да претворе азотна и сумпорна једињења у супстанце из којих су састављена њихова тела.

Како се то дешава? Какво је значење фотосинтезе у биљном животу? Овај процес се изводи кроз производњу нитратних јона од стране биљке. Ови елементи су у земљишту воде. Стижу до биљке захваљујући коренском систему. Ћелије зеленог тела обрађују јоне нитрата у аминокиселине, које чине протеинске ланце. У процесу фотосинтезе и формирања масних компоненти. Они су важне резервне супстанце за биљке. Дакле, у сјеменкама многих плодова се храни уље. Овај производ је важан за људе, јер се користи у прехрамбеној и пољопривредној индустрији.

Улога фотосинтезе у жетви

У светској пракси пољопривредних предузећа широко се користе резултати истраживања основних образаца развоја и раста биљака. Као што знате, основа за формирање усева је фотосинтеза. Њихов интензитет, пак, зависи од водног режима усева, као и од њихове минералне исхране. Како особа постиже повећање густине усева и величине лишћа како би биљка могла да искористи енергију Сунца и да узме угљен диоксид из атмосфере? Због тога су оптимизовани услови минералне исхране и водоснабдијевања пољопривредних култура.

Научно је доказано да принос зависи од површине зеленог лишћа, као и од интензитета и трајања процеса који се у њима одвијају. У исто време, повећање густине усева доводи до сенчења листова. Сунчева светлост не може да продре до њих, а угљен диоксид улази због пропадања вентилације ваздушних маса у малим количинама. Као резултат тога, долази до смањења активности процеса фотосинтезе и смањења продуктивности биљака.

Улога фотосинтезе за биосферу

Према најприступачнијим процјенама, само аутотрофне биљке које живе у водама океана, годишње претварају од 20 до 155 милијарди тона угљика у органску материју. И то упркос чињеници да енергију сунчевих зрака користе само на 0,11%. Што се тиче копнених постројења, они годишње апсорбују од 16 до 24 милијарде тона угљеника. Сви ови подаци убедљиво показују колико је велика вредност фотосинтезе у природи. Само као резултат ове реакције, атмосфера је испуњена неопходним молекуларним кисеоником за живот, који је неопходан за сагоревање, дисање и различите производне активности. Неки научници сматрају да у случају повећања садржаја угљен-диоксида у атмосфери долази до повећања брзине фотосинтезе. Истовремено, атмосфера се допуњује недостатком кисеоника.

Космичка улога фотосинтезе

Зелене биљке су посредници између наше планете и Сунца. Они хватају енергију небеског тела и обезбеђују могућност живота на нашој планети.

Фотосинтеза је процес о којем се може говорити на космичкој скали, јер је у једном тренутку допринио трансформацији слике наше планете. Због реакције која се одвија у зеленом лишћу, енергија сунчевих зрака се не расипа у простору. Претвара се у хемијску енергију новоформиране органске материје.

Производи људског друштва фотосинтезе су потребни не само за храну, већ и за спровођење економске активности.

Међутим, човјечанство није важно само оне зраке сунца које данас падају на нашу Земљу. Производи фотосинтезе, који су створени пре неколико милиона година, изузетно су неопходни за животне и производне активности. Налазе се у утроби планете у облику слојева угља, запаљивог гаса и нафте и наслага тресета.