Интереcно о науке

Фотосинтез – это реакция преобразования световой энергии в химическую в клетках, которые содержат зеленый пигмент – хлорофилл. Фотосинтез происходит в большинстве растений и водорослей, а также в некоторых бактериях и простейших. Итоговым продуктом этой реакции являются углеродные соединения, которые содержат химическую энергию, необходимую для роста клеток. Эти соединения в большей своей массе – сахар и крахмал, общее название которых углеводы. Они, в свою очередь, служат строительным материалом для более сложных продуктов, таких как жиры и белки. Для протекания фотосинтеза необходимы вода, углекислый газ, хлорофилл и свет.

Процесс фотосинтеза состоит из двух основных реакций: световой – происходит только в присутствии света и темной, которая может протекать без освещения. Рассмотрим эти реакции подробнее.

Световая реакция предполагает поглощение хлорофиллом в клетке внешней световой энергии. Свет возбуждает электроны хлорофилла на внешних атомных оболочках и удаляет их из состава атома. В результате этого окружающие молекулы воды притягиваются к хлорофиллу и распадаются на кислород и водород. Атомы кислорода, объединяясь, образуют молекулы и выходят в окружающую среду. Атомы водорода взаимодействуют с хлорофиллом образуют сложные соединения (аденозинтрифосфат и никотинамид аденин дифосфат динуклеотида), которые необходимы для темной реакции.

В ходе темной реакции указанные выше соединения при участии углекислого газа из окружающей среды образуются углеводы, которые являются конечным продуктом фотосинтеза. Обобщенно, светлая и темная стадии могут быть представлены в виде следующей формулы:

6CO₂ +12H₂O + свет→ C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

Соединение C₆H₁₂O₆ представляет собой глюкозу или попросту сахар. Однако это лишь один из возможных результатов фотосинтеза, также могут быть сформированы и другие углеводы.

Значение фотосинтеза очень высоко для всей жизни на Земле. Благодаря ему работают практически все биологические цепочки. Фотосинтез обеспечивает пищей простейшие животные и растения, которые в свою очередь являются пищей для более сложных организмов. Кроме того, фотосинтез – это механизм переработки углекислого газа, который мы выдыхаем в кислород, которым мы дышим. Без этого процесса атмосфера нашей планеты стала бы пересыщена углекислым газом, и большинство живых организмов не смогло бы дышать.

Также косвенно, мы используем результаты фотосинтеза, когда используем природные углеводородные ископаемые, например, нефть и газ. Они произошли из древних останков микроорганизмов, которые своей жизни накапливали в себе энергию солнца, перерабатывая углекислый газ.