Tazar.kg - подводный мир

Подводный мир - природный и искуственный

Механизм фотосинтеза

Теперь самое время привести схему фотосинтеза — процесса, конечным продуктом которого является живая материя, создаваемая из различных минеральных веществ и углекислого газа. Этот процесс протекает одинаково у водорослей и у всех зеленых растений, в которых благодаря хлорофиллу и солнечному свету происходит восстановление углекислого газа с образованием углеводов (глюцидов), а также протидов и липидов, сопровождаемое выделением кислорода.

В этих фотохимических процессах зеленые растения выступают в роли не только поставщиков свободного кислорода и углеродсодержащих органических соединений, но и поставщиков энергии, поскольку в природе только они и аутотрофные бактерии способны осуществлять превращение лучистой энергии в химическую. Таким образом, они оказываются ответственными за существование и поддержание жизни как в Мировом океане, так и на суше. Если бы на нашу планету проник вирус, способный разрушать хлорофилл, то на Земле осталась бы единственная форма жизни — бактерии.

Выше мы уже упоминали хромопласты, среди которых наиболее важными оказываются хлоропласты, т. е. органоиды растительной клетки, содержащие хлорофилл. В электронный микроскоп видно, что хлоропласты состоят из аморфной субстанции — стромы, в которой находится батарея мельчайших пластинок; пластинки эти, в свою очередь, как мостовая из булыжников, составлены из микроскопических частичек (размером 20 мкм). В этих-то частичках — квантосомах и локализуются пигменты и протекает фотохимическая реакция. Поглощая световые волны определенной длины, хлоропласты превращают углекислый газ (или растворенные в воде карбонаты) в углеводы. Эта реакция сопровождается выделением кислорода в объеме, равном объему потребленного углекислого газа.

Использование радиоактивного изотопа кислорода для мечения углекислого газа (его молекула содержит один атом углерода и два атома кислорода) или воды (один атом кислорода и два атома водорода) показало, что выделяющийся кислород принадлежит молекуле воды, а не молекуле углекислого газа. Другими словами, под действием света распадаются молекулы воды: происходит ее фотолиз. В результате этой реакции выделяется кислород, а образовавшийся водород вступает в реакцию с углекислым газом, в результате которой вновь образуется молекула воды. Таким образом, реакция фотосинтеза происходит в два этапа:

вода + свет кислород + водород водород + углекислый газ вода + простейшие сахара

В то время как реакция с выделением кислорода протекает очень быстро (порядка 1/1000 секунды) и начинается сразу же, как только появляется свет, разложение углекислого газа идет значительно медленнее и света не требует.

Пигменты, не относящиеся к хлорофилльной группе (каротиноиды, ксантофиллы), также способны поглощать световую энергию, но сами они не могут ее использовать, а только передают в хлорофилл б, который в свою очередь передает ее дальше в хлорофилл а.

Этапы восстановления углекислого газа, его превращение в простейшие сахара и реакции «темновой фазы» -(они названы так потому, что могут протекать в полной темноте) в строме хлоропласта были открыты в 1946 г. Калвином и Бенсоном (Calvin, Benson, 1946).

В последнее время ученые показали, что в хлоропластах присутствуют нуклеиновые кислоты, отличные от тех, что находили в других структурах растительной клетки. Некоторые исследователи выдвинули гипотезу: хлоропласты есть не что иное как фотосинтезирующие бактерии, которые, становясь обитателями клетки, передают ей свои фотосинтезирующие способности. Если принять эту теорию, то окажется, что вся жизнь на нашей планете полностью зависит от этих бактерий. Правда, эта гипотеза еще не доказана.

Заказать в онлайн-магазине платья оптом от производителя из Бишкека от Ларисы на выгодных условиях.