Фотосинтез - це процес утворення з неорганічних речовин органічних при впливі світла. Фотосинтез властивий рослинам, водоростей, а також деяким бактеріям.
Процес фотосинтезу не можливий без участі світла, але якщо без світла не можливо початок процесу, то деякі стадії спокійно можуть протікати і в темноте.Кроме світла в процесі фотосинтезу важливо присутність води, так як саме вода може забезпечити необхідну кількість водню, який у свою чергу відновлює діоксид вуглецю до глюкози. Кисень, що утворюється в результаті даної хімічної реакції, є лише побічним продуктом.
Основу фотосинтезу складає перетворення електромагнітної енергії світла в хімічну енергію.
Сам процес відбувається в хлоропластах. Хлоропласти містять власну ДНК і оточені двома мембранами, що містять ферменти, що запускають реакцію фотосинтезу від впливу сонячного світла.
До складу повітря крім інших хімічних елементів і сполук входить і діоксид вуглецю (вуглекислий газ), який проникає в зелені частини рослини через отвори в епідермісі, звані продихи. Коріння рослини здатні поглинати з ґрунту воду й мінеральні речовини. Вода, по провідній системі рослини потрапляє в листя. Для того щоб запустився процес утворення органічних речовин, необхідна енергія, яка поглинається пігментами рослини - хлорофілом. Енергію в необхідній кількості дає сонячне світло.
Фотосинтез - це одночасно процес окислення і відновлення процес, який може відбуватися тільки на світлі. У результаті фотосинтезу відбувається хімічна реакція з виділенням поглинанням кисню і діоксиду вуглецю.
Джозеф Прістлі в 1770 році одним з перших виявив властивість рослин виділяти кисень. Подальші дослідження показали, що не всі частини рослини здатні виділяти кисень, а лише ті, які мають зелений колір і тільки на світлі. Зелений колір частинах рослин надає пігмент, який називається хлорофіл. Продовжуючи вивчати рослини, дослідники зробили відкриття, що для живлення рослинам потрібна вода і діоксид вуглецю.
Тільки в 19 столітті був відкритий той факт, що фотосинтез це процес, зворотний дихального. Жан Батист Буссенго вважав, що рослини виробляють кисень з вуглекислого газу, і довгий час ця теорія не піддавалася сомнению.Фотосинтез за своїми властивостями унікальний процес, оскільки він призводить до збільшення вільної енергії біосфери, одержуваної з зовнішніх джерел, таких як сонце. Процес фотосинтезу важливий як для існування самих рослин, так і для життя людини. Кожен рік за рахунок процесу фотосинтезу в атмосфері утворюється більше двохсот мільярдів кисню.
Без процесу фотосинтезу на Землі б з кожним роком збільшувався вміст вуглекислого газу, що згодом призвело до перегріву планети і загибелі всього живого, саме фотосинтез підтримує углекислородный баланс планети.
Найвідоміші імена діяч науки, що займаються даним питанням: Олександр Михайлович Бутлеров, Адольф Байєр, Олексій Миколайович Бах, Мелвін Калвін, Джозеф Прістлі, Жан Батист Буссенго і багато інші біологи, фізики і хіміки. Але не дивлячись на те, що процесом фотосинтезу займаються впродовж кількох століть у різних країнах світу, а також у різних сферах науки досі всі стадії та етапи фотосинтезу не вивчені до кінця і робота триває і донині. Це актуально ще й тому що, можливо саме завдяки процесу фотосинтезу буде знайдений невичерпне джерело енергії, не забруднює навколишнє середовище.
Людство використовує 7-10% продуктів, одержуваних у процесі фотосинтезу в їжу, а також використовує отримувані продукти на корм для тварин, у вигляді палива: деревина, вугілля і навіть нафту, а також будівельний матеріал.
Процес синтезу органічних речовин з неорганічних відбувається в дві стадії, які умовно можна назвати світлова і темнова. Перша стадія проходить на світлі, при цьому розщеплюється вода і виділяється кисень; а друга стадія без участі світла і саме на ній відбувається синтез вуглекислого газу до цукру і крохмалю.
|