Углекислый газ, глюкоза и углеродная жизнь

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 18Следующая ⇒

На первый взгляд эти понятия совершенно не связаны между собой. Но это только на первый взгляд. Разобраться в них крайне необходимо, чтобы глубже понять все происходящие процессы в органической жизни, а также разобраться в обменных процессах при изучении ПРИРОДНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ.

Это понимание поможет вам уяснить, что такое сама углеродная жизнь. Эта оговорка не случайная, потому что не вся жизнь на планете Земля представлена только в углеродной форме, как считалось до недавнего времени. Но об этом позже.

Вся наша жизнь и жизнь окружающих нас живых существ возможна благодаря главному химическому элементу этой жизни – углероду (С). Да, мы существа, как и все остальные, наполовину состоящие из угля – углерода. Это объясняется его универсальностью вступать в самые различные химические реакции почти со всеми другими химическими элементами, известными науке, способностью образовывать с ними самые разные соединения, от самых простых, как глюкоза (соединение углерода с водой), до невероятно сложных полимеров. Углерод способен создавать бесконечные формы, цепи, структуры и вступать в химические реакции почти со всем, что оказывается поблизости. Все углеродные соединения и их свойства в живой природе изучает специальный раздел химии – биохимия или по-другому «химия жизни», а в неживой – органическая химия.

Но прежде чем пойти в своих объяснениях дальше, я должен познакомить вас с некоторыми основными понятиями. Процесс соединения химических элементов по-другому называется синтез (этот термин так и переводится – «соединение»). Процесс разложения или расчленения сложных химических соединений до более простых, называется анализ (термин так и переводится – «разложение», «расчленение»). Но эти процессы в органической химии невозможны сами по себе (бесконтрольно), и Природа мудро создала специальные вещества-посредники.Они ускоряют процесс соединения (синтеза) и называются катализаторами. Взаимодействуя с исходными веществами химических реакций, они не расходуются и не входят в состав синтезируемых продуктов. Это своего рода нейтральные «ускорители», но без их присутствия синтез (соединение) либо невозможен, либо протекает очень медленно. Роль ускорителей химических реакций в живых клетках выполняют вещества несколько другой структуры, специальные белки – ферменты. Это очень сложные специфические соединения, являющиеся катализаторами процессов в живых клетках или живой природе. В основе биокатализа или ферментативного катализа лежат те же химические закономерности, что и в основе небиологического катализа (ускорение химических реакций). Ферменты или биологические катализаторы присутствуют во всех живых клетках, без них не обходится ни одна химическая реакция. Они - своего рода строгие «контролеры». Но их роль двояка. Они участвуют как в синтезе (соединении), так и в анализе (расщеплении). В этом их универсальность. Каждый вид ферментов «ускоряет» или катализирует превращение определенных веществ, иногда лишь единственных, в единственном направлении (синтеза или анализа). Поэтому многочисленные химические реакции в организме животных и растений осуществляются огромным количеством различных ферментов. Так мудро задумано Природой, чтобы химические реакции не происходили стихийно сами по себе, а строго регламентировались в зависимости от потребностей организма. Это самая общая схема порядка биохимических процессов, это - регулирующая основа жизни. Итак, мы уяснили, что без ферментов – биологических катализаторов, ничто не происходит в органической жизни, никакие биохимические реакции и превращения. Это основа биохимии животных, растений и грибов. Но в первичном процессе синтеза – образовании молекулы глюкозы, как основы всей органической жизни и источника энергии, роль «катализатора» в листьях растений (если допустить такое сравнение) выполняет зеленое вещество – хлорофилл. Процесс этот сложный, и чтобы не внести путаницу, я не стану его описывать. Для общего понимания этого и не требуется, просто следует знать, что такой процесс происходит. Далее все функции передаются ферментам, основным регуляторам биохимических процессов. Все эти понятия пригодятся нам для дальнейшего изучения процессов синтеза (образования) гумуса и «переваривания» или анализа (расщепления) микробами, грибами и червями разлагающихся органических остатков (детрита) под действием ферментов.

Но вернемся к углероду, как основному химическому элементу, составляющему органическую жизнь. Я уже упомянул, что первичным органическим веществом в состав которого входит углерод, является глюкоза. Глюкоза (дословный перевод – «сладкая») моносахарид, наиболее распространенный в природе. Глюкоза в свободном состоянии содержится в меде, нектаре, тканях растений и животных, крахмале, является составной частью клетчатки и лигнина (полимеров, составляющих остов растений). Глюкоза в организме растений и животных – главный источник энергии. Углеродный обмен очень сложен, но все начинается с образования, а заканчивается расщеплением глюкозы.

В свободном виде глюкоза содержится почти во всех органах зеленых растений. Особенно ее много в соке винограда, поэтому глюкозу иногда называют виноградным сахаром. Мед в основном состоит из смеси глюкозы и фруктозы. В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови и в небольших количествах во всех клетках.

В природе глюкоза наряду с другими углеводами образуется в результате фотосинтеза:

В процессе этой реакции аккумулируется энергия Солнца

Вот как это выглядит в упрощенной схеме. При синтезе идет поглощение солнечной энергии листьями растений, и под действием хлорофилла из углекислого газа и воды образуется молекула глюкозы. При расщеплении молекулы глюкозы под действием ферментов происходит обратный процесс - высвобождение энергии и образование молекул углекислого газа и воды. При синтезе идет поглощение энергии, при расщеплении – выделение энергии. Именно таким способом растения, животные и человек получают энергию для развития и жизнедеятельности. Здесь существует очень важный момент для понимания. Эти процессы сопровождаются выделением и поглощением молекул кислорода (часть процесса дыхания). При синтезе молекулы глюкозы кислород выделяется листьями растений. Мы называем это углеродным «питанием» растений. При расщеплении молекулы глюкозы, наоборот, идет поглощение молекул кислорода, и этот процесс окисления сопровождается образованием молекул углекислого газа, высвобождением энергии и называется дыханием. Вот почему так важен кислород воздуха в обменных процессах, без него невозможны процессы дыхания и окисления, а в итоге - получение необходимой для роста энергии.

Не менее важен и углекислый газ воздуха, как поставщик углеродного питания растений и источник кислорода при синтезе молекул глюкозы. В замкнутой природной системе все взаимосвязано - сколько элементов углерода и кислорода расходуется, столько же их и выделяется. И если какого-то элемента не хватает, происходит нарушение самой жизни. При нехватке кислорода растения, животные и человек задыхаются. При нехватке углекислого газа прекращается рост растений. И это очень важный момент для понимания. Растениям «как воздух» необходим углекислый газ, без него они не могут расти, строить ткани своего организма. А без кислорода не могут получить энергию для роста. Но содержание углекислого газа в атмосферном воздухе очень мало, около 0,03 %. В солнечные дни растения поглощают углекислый газ столь интенсивно, что его концентрация в непосредственной близости от листьев заметно падает. При безветренной погоде культуры открытого грунта часто испытывают углеродное голодание, не говоря уже о теплицах, куда доступ атмосферного воздуха крайне ограничен. Обеспеченность углекислым газом оказывает огромное влияние на рост растений, их плодоношение и здоровье. Если концентрация углекислого газа снижается в 3-6 раз, то фотосинтез (образование глюкозы в листьях) падает до критического уровня и прироста массы растений не происходит. Углеродное голодание не только снижает урожай, но и ослабляет иммунитет – способность противостоять инфекциям.

Как же исправить ситуацию? Основными поставщиками углекислого газа в почву и атмосферу (особенно ее приземный слой) являются почвенные обитатели: аэробные микробы, грибы и животные (черви и др.). Именно они производят необходимое растениям количество углекислого газа. Поэтому, заботясь о повышении количества этих незримых помощников – микробов, грибов и червей, мы улучшаем условия жизни нашим растениям, обеспечивая их углеродом – основным источником их питания. Так вот о чем надо заботиться в первую очередь. Не «удобрять» почву химикатами, они - яд для микробов, грибов и червей, а наоборот, ни в коем случае не применять химические удобрения. Как бы убедительно не описывали сторонники такой агротехники полезность удобрений, знайте, это - самообман. В погоне за прибавкой урожая люди начинают думать только головой, а не сердцем; они забывают, что сами являются частью природы, которую губят своим неразумным поведением.

Прошу вас, не уподобляйтесь глупцам. Чтобы получать высокие урожаи и здоровую продукцию, вовсе не нужны удобрения, для этого достаточно понять истинные процессы, которые происходят в жизни. Надо просто «разводить» наших помощников – микробов, грибы и червей у себя на огороде и в саду, как домашних животных, заботясь об их численности и здоровье. Необходимо создать им дом – толстый слой органической мульчи, что одновременно обеспечит их и кормом. Вот и весь «секрет» больших урожаев, и при том БЕСПЛАТНО. В природе все сбалансировано и взаимосвязано, не надо об этом забывать.

Итак, я рассказал вам об основных понятиях углеродной жизни на Земле и ее основе – углероде и глюкозе. Усвоив это, вы поймете все тонкости природного земледелия.

В конце небольшое отступление от темы. До недавнего времени считалось, что основой жизни на Земле является углерод. Но оказалось, что таким же универсальным химическим элементом является кремний, но стоящий в периодической системе химических элементов на порядок ниже, чем углерод. Кремний, как и углерод, способен вступать в химические реакции практически со всеми элементами. Он образует (на 87 %) основной пласт поверхности Земли, ее «кору» в виде различных минералов. Ученые допускали теоретическую возможность существования такой кремниевой жизни, но не находили доказательств на Земле. Высказывались предположения о существовании кремниевой формы жизни на других планетах. Но относительно недавно и на Земле были обнаружены существа, в основе жизни которых лежит кремний, а не углерод. Это глубоководные губки, которым совсем не нужен солнечный свет, они способны развиваться и жить в кромешной тьме. Ученые сейчас пытаются изучать такое проявление жизни. Но из этого примера следует очевидное: гипотеза о том, что и камни - «живые» имеет под собой реальное обоснование и подтверждение.

Загадка движущихся камней из американской Долины Смерти не разгадана до сих пор

Движущиеся камни были обнаружены американскими астронавтами на Луне. За отдельными лунными валунами, так же как и за камнями в Долине Смерти, тянулись борозды, свидетельствовавшие о том, что валуны передвигались. Самое удивительное, что некоторые борозды прерывались, а самого камня, который их оставил, на месте не было, как будто он взмыл в воздух и улетел!

Все эти и другие находки заставляют предполагать, что кремниевая жизнь способна существовать не только в специфических условиях земных недр, но и на поверхности планеты и даже в абсолютном холоде открытого космоса. А это значит, что жизнь на кремниевой основе распространена во Вселенной гораздо шире, чем углеродная. Кстати, компьютерный «интеллект» тоже основан на кремниевых соединениях. Эта информация никак не относится к теме ПРИРОДНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ, разве что еще раз подтверждает многообразие мира вокруг нас, и человечество пока не знает и доли того, что происходит в природе на самом деле. И это еще один аргумент в пользу того, что если мы в силу своей ограниченности чего-то не понимаем, сие не значит, что этого не существует.

Подумайте над этим. Всего вам доброго и Удачи в ваших делах!

Александр Кузнецов, 08.09.2005

ЗЕЛЕНОЕ ЧЕРЕНКОВАНИЕ

Лето - пора зеленого черенкования. Наш опыт работы по укоренению в плодопитомнике, возможно, пригодится. Мы применяем в своей практике всем известный, но незаслуженно забытый способ укоренения зеленых черенков «под банкой». Считаем его самым простым, самым эффективным, не требующим специального оборудования, особого ухода и времени. Короче, самым-самым... Только вместо обычных стеклянных банок используем верхние половинки разрезанных поперек полуторалитровых полипропиленовых бутылок. Можно и двухлитровых, еще лучше, если черенки крупные.

Сразу поясню, почему верхние половинки. После укоренения черенков (а это хорошо видно сквозь бутылку по началу роста новых побегов), легче «приучать» вновь укорененные растения к окружающему воздуху. Для этого нет необходимости приподнимать край бутылки, как это было бы в случае с банкой, а достаточно открутить пробку, и частичная вентиляция обеспечена.

Теперь о том, как все выглядит на практике. Вначале готовим легкий переносной короб из тесовых досок любого произвольного размера, в зависимости от необходимости его перемещения в любое удобное место. Что это значит? А то самое, что череночник (короб), назовем его так, можно поставить хоть деревьями в тени сада, хоть на асфальте в тени дома или навеса.

Почему в тени? Это самое главное условие успешного укоренения зеленых черенков. Поэтому желательно размещать череночник там, где утром и вечером солнце освещает его, а в полуденный зной он полностью притенен. Не важно чем: тенью от строений, деревьев или просто мешковиной, если трудно найти такой участок с «естественной» тенью.

Итак, установили короб, засыпали в него слоем 5-10 см смесь хорошего торфа, компоста или садово-огородной почвы с песком в необходимом соотношении (если земля суглинистая, песка требуется побольше). Но это не столь важно, лишь бы смесь получилась рыхлой, влагоемкой и вместе с тем, легко отдавала бы излишки воды и была питательной. Этот слой потребуется молодому укорененному растению для временного питания.

Самый верхний слой насыпаем из чистого крупнозернистого речного песка высотой 5-10 см; этого вполне достаточно для черенков любых культур.

Приготовив субстрат (почву) в череночнике, тщательно выравниваем его и хорошо проливаем из лейки розовым раствором «марганцовки» (чтобы исключить в дальнейшем развитие плесени). Любой половинкой бутылки, как маркером, обозначаем на мокром песке места предполагаемой посадки черенков. Получатся следы в виде колец. Вот в эти кольца, чтобы не ошибиться, и будем сажать приготовленные зеленые черенки. Я не стану описывать, как они готовятся, об этом можно прочитать в любом пособии.

Далее, специально приготовленной палочкой, наподобие карандаша, делаем в песке углубления, «обмакиваем» конец черенка в любой порошкообразный укоренитель (КОРНЕВИН, ЛИГНОСИЛИЦИЙ), вставляем в приготовленную в песке лунку, обжимаем и закрываем верхней половинкой бутылки, слегка вдавливая ее в песок. Посадка завершена.

Дальнейший уход состоит из регулярного умеренного полива череночника (поверх банок) из лейки один раз в 1-2 суток, по мере необходимости, чтобы обеспечить оптимальную влажность песка. Заливать не следует. Для образования каллюса (раневой наплыв на нижнем срезе черенка) и корней, черенкам требуется много воздуха. Если эти два важных фактора: притенение и оптимальная влажность песка соблюдены, упех укоренения обеспечен. Он может длиться от нескольких дней до нескольких недель. Это зависит от многих причин: черенки какой культуры укореняем, температуры, фенологического состояние черенка (на какой стадии он срезан)...

После того, как увидим, что черенок укоренился, приучаем его (см. выше). В пасмурный или лучше дождливый день бутылки убираем совсем.

Укорененные растения оставляем зимовать в череночнике, если это случилось поздно осенью, или пересаживаем на доращивание в более удобное место, если это середина лета, и есть время прижиться на новом месте.

Таким способом можно черенковать любые растения: плодовые (яблоня, груша, ирга, клоновые подвои, косточковые...), ягодные: смородину (черную, белую и красную), жимолость, облепиху, черноплодную рябину, виноград, декоративные кустарники, хвойники, розы, и т.д.

Вот, пожалуй, и все. Удачи и Успехов вам.

Поздравляю вас с новым растением, у вас все получилось.

Александр Кузнецов, 15.06.2005

Обновлено (24.12.2011 23:41)

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов