Значение фотосинтеза ( космическая роль зелёных растений )

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 27 из 86Следующая ⇒

· Впервые космическую роль зелёных растений и фотосинтеза отметил К. А. Темирязев (1843 - 1920) – выдающийся русский учёный - дарвинист, основоположник отечественной школы фитофизиологов

1. Преобразование электро-магнитой (световой) энергии Солнца в химическую энергию связей органических соединений - единственный процесс, приводящий к увеличению энергии в биосфере за счёт внешнего источника – Солнца

2. Аккумуляция (запас) в органических веществах химической энергии, необходимой для осуществления всех процессов жизнедеятельности растений и животных

3. Образование огромной массы органических веществ, которая служит пищей для гетеротрофов и человека (ежегодно в процессе фотосинтеза образуется 150млрд. тонн органических веществ, из них более 100 млрд. – сахаридов)

4. Единственный источник свободного кислорода на Земле, необходимый для дыхания аэробных организмов (ежегодно в процессе фотосинтеза образуется 200 млрд. тонн свободного кислорода)

v Один человек за сутки потребляет 500 л кислорода, а за год более 180 тыс. литров. Для населения земли ежегодно необходимо 900 млрд. кубических метров кислорода (плюс кислород, который потребляется растениями, животными, грибами микроорганизмами, промышленностью, транспортом – только один реактивный лайнер использует за время трансконтинентального полёта до 50 млн. литров кислорода - суточную потребность 100 тыс. человек). Годовая потребность в кислороде одного человека обеспечивается функционированием 10 –12 деревьев в течение вегетационного периода

5. Формирование из кислорода озонового экрана, защищающего живые организмы от жёсткой ультрафиолетовой коротковолновой (до 290 нм) радиации, которая оказывает губительное действие на всё живое

6. Формирование и поддержание газового состав вторичной атмосферы Земли

7. Изъятие из атмосферы СО₂, избыток которого создавал «парниковый эффект», и снижение температуры Земли до нынешних значений; вовлечение СО₂ в круговорот веществ и снижение его содержания в воде и атмосфере

v Наземные растения ежегодно извлекают из атмосферы 20 млрд. (1300кг\га) тонн углерода в форме СО₂, а все растительные сообщества, включая морские водоросли – около 150 млрд. тонн, при этом ежегодно расходуется около 3% запасов СО₂ атмосферы и 0,3% запасов СО₂ в водах планеты (количество поглощённого СО₂ с избытком компенсируется в результате дыхания и брожения живых организмов, промышленных выбросов, вулканической деятельности)

8. Источник сырья для промышленности, из которого получают необходимую человеку продукцию

9. Образование органогенных полезных ископаемых в виде каменного угля, нефти, природного газа, торфа (запасённая в прошлом в процессе фотосинтеза энергия в виде различных видов топлива используется как основной источник энергии для человечества и составляет энергетические ресурсы в будущем)

10. Самый крупный химический процесс на Земле, основа существования органической жизни на планете, обеспечивающий условия её для дальнейшей эволюции

· У эукариот – фотоавтотрофов (растений) фотосинтез осуществляется в хлоропластах (у фотосинтезирующиходноклеточных – в хроматофорах, у прокариот – в ламелах)

· Фотосинтез происходит при участии пластидных пигментов (хлорофиллов и каротиноидов), образующих фотосистемы (пигменты и фотосистемы локализованы в системе внутренних мембран пластид (мембраны тилакоидов гран хлоропластов)

Пигменты – органические гидрофобные соединения липидной природы, избирательно поглощающие свет в видимом участке солнечного спектра

· В растениях встречаются пигменты трёх классов – хлорофиллы, каротиноиды и фикобилины

Хлорофиллы

· Высшие растения содержат два зелёных пигмента: хлорофилл а (его формула С₅₅Н₇₂О₅N₄Mg)и хлорофилл b (С₅₅Н₇₀О₆N₄Mg) - основные пигменты фотосинтеза (у фотосинтезирующих бактерий – бактериофлорофилл)

q Ведущая роль принадлежит магнию (Мg⁺²), благодаря которому образуются агрегаты (объединения) молекул хлорофилла, что способствует улавливанию света – придаёт зелёный цвет пигменту

q Хлорофилл а имеется у всех фотосинтезирующих организмов, способных к выделению кислорода

Хлорофилл b обнаружен в листья высших растений и зелёных водорослях

q Каждый вид хлорофилла поглощает лучи солнечного спектра, определённой длинны волны (хлорофилл b поглощает коротковолновые кванты с длинной волны 680нм (Р₆₈₀), хлорофилл а – длинноволновые кванты – 700нм (Р₇₀₀))

Каротиноиды – это жёлтые или оранжевые пигменты, найденные во всех фотосинтезирующих клетках

q Имеется две группы каротиноидов: каротины и ксантофиллы

q Выполняют вспомогательные функции

1. Образование светособирающего комплекса (фотосистем) – поглощённая каротиноидами световая энергия передаётся на хлорофиллу a

2. Защита молекул хлорофилла от светоокисления на ярком свету

q От соотношения хлорофиллов и каротиноидов зависит цвет листьев (в зелёных листья каротиноиды обычно незаметны из-за наличия в хлоропластах хлорофилла, но осенью, когда хлорофилл разрушается, именно каротиноиды придают листья характерную осеннюю окраску

q Фикобилины. Содержаться в цианобактериях и красных водорослях (не содержат магния)

q Известны три класса фикобилинов – фикоэритрины, найдены в красных водорослях (красные), фикоцианины, обнаружены у цианобактерий (голубые) и аллофикоцианины

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности