Что такое фотосинтез?

Что такое фотосинтез?

@big_cock_design

Сейчас многие читатели словили флешбек из далёкого и беззаботного детства, когда сидя в школе они слушали, как биологичка рассказывала о пестиках и тычинках. Вероятно часть из вас уже позабыла основные особенности фотосинтеза и прочие, связанные с ним, нюансы. Мы решили немного освежить вашу память и еще раз подробно пройтись по этой немаловажной теме. Итак, что же такое этот ваш фотосинтез?

Фотосинтез – это сложный химический процесс образования органических веществ из неорганических за счёт энергии квантов света. Проходит он в три этапа:

  1. Фотофизический. На этом этапе происходит поглощение энергии света пигментами, после чего они переходят в возбуждённое состояние и активируют другие молекулы фотосистемы.
  2. Фотохимический. На данном этапе происходит разделение зарядов в реакционном центре и перенос электронов по фотосинтетической электронотранспортной цепи, что заканчивается синтезом аденозинтрифосфата или АТФ (играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах). Также образуется побочный продукт — кислород.
  3. Химический. Здесь уже не требуется источник света, так как на данном этапе происходят биохимические реакции синтеза органических веществ с использованием энергии, накопленной в светозависимой стадии (например образование сахаров или крахмала).

Процессы фотосинтеза идут в тканях, содержащих хлоропласты, большая часть которых обычно находится на листьях растений. Такая ткань называется хлоренхима или мезофилл.

Чтобы понять, что происходит в растении при фотосинтезе предлагаю рассмотреть хлоропласты поближе.

Хлоропласт — это двумембранный органоид. Наружная мембрана пропускает большинство органических и неорганических соединений. Она содержит специальные транспортные белки, благодаря которым пептиды и другие вещества попадают в хлоропласт из цитоплазмы. Внутренняя мембрана обладает избирательной проницаемостью и способна контролировать, какие именно вещества попадут во внутреннее пространство.
Для хлоропластов характерна сложная система внутренних мембран, позволяющая организовать фотосинтетический аппарат, упорядочить и разделить реакции фотосинтеза, несовместимые между собой, и их продукты. Мембраны образуют тилакоиды, которые, в свою очередь, собираются в «стопки» — граны. Пространство внутри тилакоидов называется внутритилакоидным пространством или люменом. Внутреннее пространство хлоропласта между гранами заполняет строма — гидрофильный слабоструктурированный матрикс. Там содержатся необходимые для синтеза сахаров ферменты, а также рибосомы, кольцевая молекула ДНК, крахмальные зёрна.

Наверняка многие из вас слышали такой термин как хлорофилл. Но как вы видите, мы его еще ни разу не упомянули. Исправляем ситуацию: на молекулярном уровне фотосинтез обеспечивают особые вещества — пигменты, благодаря которым энергия солнечного света становится доступной для растения. В нашем случае основным пигментом, играющим роль в жизненном цикле растения является хлорофилл. Он выполняет функции поглощения, преобразования и транспорта энергии света. Лучше всего хлорофиллы поглощают свет в синей (430—460 нм) и красной (650—700 нм) областях спектра. Зелёную область спектра хлорофиллы эффективно отражают, что придаёт растению зелёный цвет.
Именно по этому большинство производителей освещения опираются на эти цифры, чтобы достичь максимальной эффективности светильника.

В процессе фотосинтеза энергия света заключается в энергию химических связей органических веществ. Поэтому он служит первичным источником почти всего, что используется живыми организмами в процессе жизнедеятельности. За счёт фотосинтеза сформировалась и поддерживается пригодная для дыхания атмосфера с высоким содержанием кислорода. Фиксация углекислого газа в ходе фотосинтеза служит главным местом входа неорганического углерода в биогеохимический цикл. Также поглощение растениями CO2 препятствует перегреву Земли, предотвращая парниковый эффект.

Каждый год на нашей планете растениями производится около 200 миллиардов тонн кислорода, из которого образуется озоновый слой, защищающий нас от солнечной радиации. Без растений и кислорода, который они выделяют в процессе фотосинтеза, жизнь на нашей планете была бы просто невозможна.

Вот мы и прошли с вами краткий курс по фотосинтезу, а так же поняли что самая активная стадия фотосинтеза в условиях с искусственным освещением возможна только с использованием качественного света с правильным спектром.


Заботьтесь об окружающей нас природе. К сожалению за последние несколько десятков лет человечество убило экологию настолько, что без быстрого вмешательства стран всего мира природа уже не восстановится.


Подписывайтесь на наш канал в Telegram, чтобы не пропустить интересные конкурсы и статьи!