К чему способны все зеленые растения
ГДЗ биология 6 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 31 Фотосинтез
Стр. 132. Вспомните
№ 1. Какие вещества входят в состав растений?
В растениях содержатся разные группы веществ. Это и органические соединения – жиры, белки, углеводы или крахмал, нуклеиновые кислоты, и минеральные соли. Также в их состав входит вода и в малых количествах витамины.
№ 2. Какова роль хлоропластов в жизни растений?
Хлоропласты – это пластиды зеленого цвета, которые содержатся в клетках фотосинтезирующих эукариот – растений. Благодаря содержанию в них хлорофилла возможен процесс поглощения энергии и света и превращения их в органические вещества с выделением кислорода в воздух.
Стр. 133. Вопросы после параграфа
№ 1. Что такое фотосинтез?
Фотосинтез – это процесс, когда во всех клетках, содержащих хлорофилл, происходит образование из неорганических веществ (вода, углекислый газ) органических под воздействием энергии света.
№ 2. Какие приспособления имеют растения к улавливанию световой энергии?
В результате влияния различных условий светового режима у растений выработались особые приспособительные свойства. Например, величина листовой пластинки – они могут быть широкие и узкие, длинные и короткие. У растений-светолюбов ориентация листьев вертикальная, либо имеет разный угол по отношению к лучам солнца, чтобы исключить перегрев и избыточный свет.
У многих представителей такого вида растений поверхность листовой пластины блестящая, густо опушена, покрыта светлым восковым налетом. Это способствует хорошему отражению чрезмерно палящих солнечных лучей, либо послаблению их воздействия.
У теневыносливых растений листья ориентированы к свету всей поверхностью своей листовой пластины и располагаются таким образом, чтобы не затемнять соседние листья. Благодаря тонкой прозрачной кожице на листьях солнечные лучи также хорошо попадают на их поверхность.
№ 3. Какова роль хлорофилла в процессе фотосинтеза?
Хлорофилл, который содержится в хлоропластах растения, не только придает его листьям, побегам и другим частям зеленую расцветку. Он также выполняет функцию поглощения, преобразования и дальнейшей транспортировки энергии солнечного света. Улавливание света является главным условием для процесса фотосинтеза – преобразования неорганических веществ (воды и углекислого газа) в органические.
№ 4. Почему у растений, растущих рядом с цементным заводом, фотосинтез идёт менее интенсивно?
В результате работ на цементном заводе происходит выброс большого количества пыли, микроскопические частички которой оседают на листьях растения, покрывая их поверхность тонким слоем. Из-за этого прозрачная кожица пластинок листьев становится мутной, сквозь нее начинает плохо поступать солнечный свет. Соответственно, и процесс фотосинтеза в растениях, которые растут вблизи цементного завода, замедляется, происходит менее активно.
№ 5. В чём проявляется космическая роль растений?
Первым, кто подчеркнул космическую роль растений, был К. А. Тимирязев. Он говорил, что растение является своеобразным посредником между небом и землей, неким Прометеем, похитившим энергию солнца, луч которого приводит в движение маховик гигантской паровой машины.
Важность растений подтверждается еще и их жизнеопределяющей ролью на нашей планете. Все организмы, обитающие на Земле, нуждаются в энергии, основным и первоначальным источником которой является энергия Солнца. Однако возможностей использовать ее в таком виде у бактерий, грибов и животных нет. Растения же могут воспринимать солнечную энергию и преобразовывать ее в энергию химических связей органических молекул. Благодаря этому они и дают пищу всем живым организмам на Земле.
Стр. 133. Подумайте
Почему можно считать, что жизнь на Земле зависит от фотосинтеза?
Потому что, когда жизнь на Земле только зарождалось, растений не было, а кислород в атмосфере отсутствовал. С появлением первых растений, содержащих в своих листьях хлорофилл и способных к фотосинтезу – преобразованию из неорганических веществ, а именно воды и углекислого газа, органических соединений, концентрация кислорода в атмосфере стала повышаться. А кислород, как известно, является жизненно необходимым для всех живых существ на нашей планете.
Более того, кислород важен не только для дыхания. На высоте около 25 км в атмосфере под воздействием солнечного излучения из кислорода образуется озон. Озоновый слой способен удерживать губительные для живых организмов ультрафиолетовые лучи. Таким образом, растения обеспечивают безопасность и возможность жизни для всех существ на планете.
Стр. 135. Задачи
Решение:
1) 1500 : 25 = 60 (чел.) – сможет обеспечить кислородом один дуб с площадью листвы 1500 м 2 ;
2) 50 * 60 = 3000 (чел.) – сможет обеспечить кислородом дубовая роща, состоящая из одинаковых 50 дубов.
Ответ: 60 человек и 3000 человек.
№ 2. Люди специально озеленяют города, особенно промышленные районы. Объясните, с какой целью это делается. Выясните, какие растения высаживают в вашем городе для этой цели.
Благодаря способности к фотосинтезу растения хорошо обогащают воздух в городах кислородом, который необходим для дыхания всех живых существ на планете. Это особенно актуально для промышленных районов, воздух в которых часто загрязнён выбросами, выхлопами, пылью и т.д.
Зеленые насаждения способны смягчать климат, потребляя солнечную энергию, контролировать концентрацию углекислого газа в атмосфере и создавать органические вещества в почве, обеспечивая их плодородие.
На улицах моего города регулярно проводится озеленение путем высаживания лиственных хвойных деревьев, кустарников, цветов и трав.
Почему трава зеленая: пояснения из физики, биологии, химии
Почему трава зеленая: Freepick
Кто знает, почему трава зеленая? Биологи, физики и химики дают подробные объяснения с точки зрения каждой из наук. Но и без мудреных пояснений маленькому ребенку можно раскрыть эту тайну. Достаточно познакомиться с решениями ученых и пересказать их в доступной форме.
Почему трава зеленая: пояснение из физики
К траве относятся все растения, стебли которых не одревеснели. Многие думают, что она не бывает высокой, поэтому при упоминании травы представляют себе обычный газон. Но высокие и мощные бананы высотой около 6 м также относятся к травянистым растениям, потому что их стебель не древесина.
Цвет травы насыщенный зеленый, яркий изумрудный, такой красивый, что сложно не задаться вопросом, почему трава зеленая. Физика дает следующее пояснение:
Эти знания часто применяются в жизни неосознанно или по привычке. К примеру, в летний период люди отдают предпочтение светлой одежде, чтобы на солнце не становилось слишком жарко. Дело в том, что светлая одежда отлично отражает все лучи и потому не нагревается.
У солнечного света есть полноценная палитра, в которую входят все цвета радуги. Травой поглощаются все, кроме зеленого. Этому факту есть объяснение:
Такое пояснение предлагают ученые-физики, которые занимаются теорией цвета и знают все о том, почему людям видим мир в определенной цветовой гамме.
Почему трава зеленая: объяснение из биологии
Почему трава зеленая: Freepick
Пояснение цвета травы дали и биологи. Их ответы достаточно близки к ответам физиков. Однако определены иными факторами, потому что биология сосредоточивается на иных, важных для нее аспектах.
В каждой клетке травянистого растения есть органоиды (маленькие органы клеток), которые называются хлоропласты. В их составе — хлорофилл.
‘Лист зеленого цвета’ — такое значение имеет слово «хлорофилл» в греческом языке. Именно это вещество обладает зеленым цветом и окрашивает в него травы.
Зеленая трава с хлорофиллами играет важнейшую роль в жизни нашей планеты:
Когда длительность светового дня уменьшается и солнечных лучей становится меньше, происходит разрушение хлорофиллов. Данный процесс наблюдаем осенью, когда трава желтеет и засыхает.
Почему трава зеленая: пояснение из химии
Химики тоже не остались в стороне и решили вопрос об окраске травы по-своему. Они согласились с биологами в том, что именно хлорофилл отвечает за оттенок растений и чем его больше, тем цвет более выражен. Но каким же образом его приобретает сам пигмент?
Ученые предлагают такую гипотезу:
Отметим, что ученые проводили эксперименты в этой сфере и заменяли магний в хлорофилле цинком. На окраску травянистого растения такая химическая перемена никак не повлияла. Поэтому эта гипотеза все еще требует обоснования.
Почему трава зеленая: объяснение для ребенка
Почему трава зеленая: Freepick
Представленные выше пояснения понятны взрослым людям, а также школьникам, которые изучают биологию, физику и химию. Однако с такими вопросами чаще обращаются маленькие дети.
Какое же простое и понятное объяснение найти для них? Все подробности о процессах поглощения и отражения света, цветовой палитре, химическом составе и прочих научных тонкостях в этом случае лучше упустить.
Дать ответ на вопрос ребенка можно так:
Конечно, это не точное и развернутое объяснение, зато ребенок его поймет. Со временем школьный курс поможет вникнуть в вопрос, почему трава зеленая, и разобраться со всеми тонкостями научных объяснений. Важно помогать детям и давать им начальное понимание таких вопросов, чтобы наука оставалась для них интересной, а ее загадки привлекали внимание.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.
ТОП-10: Способности растений, о которых вы не знали
Вы думаете, что растения – это просто зеленое «нечто», которое мы используем для еды и украшения? Подумайте еще раз! У растений есть жизнь, о которой вы, скорее всего, ничего не знаете.
Человечество развивалось бок о бок с растениями, и мы привыкли наблюдать, что они просто стоят и ничего не делают. Поэтому нас можно простить за то, что мы рассматриваем растения как неодушевленные предметы, которые не способны ни на что, кроме того, чтобы расти, обеспечивать нас питанием или сохнуть. Тем не менее, члены царства растений способны на некоторые довольно удивительные вещи. Давайте выясним, какие.
10. Коммуникация через корни
Деревья на первый взгляд довольно непримечательны: ветви, слегка качающиеся на ветру, лесные существа, гнездящиеся в стволах. Поэтому вы будете, по крайней мере, немного удивлены, что смирное дерево, которое мы так привыкли видеть, ведет разговор у нас под ногами. Исследователи обнаружили, что растения имеют возможность общаться через подземную грибную сеть.
Эта грибная сеть служит растению несколькими способами. Одно исследование показало, что помидоры могли использовать ее, чтобы предупредить друг друга о вредном заражении фитофторозом. Другое исследование продемонстрировало, что деревья, соединенные через сеть, могут передавать друг-другу питательные вещества туда и обратно. Сюзанна Симард (Suzanne Simard) из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia) первой нашла доказательства этому в 1997 году, а также пришла к выводу, что большие деревья передают питательные вещества более мелким саженцам, чтобы помочь тем выжить.
Более того, они могут также разрушать нежелательные растения, распространяя токсичные химические вещества через сеть. Короче говоря, деревья способны отправлять сообщения, делиться ресурсами и распространять вредоносные программы: похоже, что в мире растений изобрели интернет задолго до того, как это сделали мы.
9. Отправка сигнала SOS
Вы могли бы подумать, что обитание в центре отдаленного леса затруднит прибытие необходимой помощи, но это не относится к растениям. Они могут быть неподвижными, но при этом определенно не беспомощны, когда дело доходит до вторжения травоядных насекомых.
У некоторых растений есть довольно впечатляющий способ защиты от того, чтобы быть съеденными: когда они чувствуют, что их жуют, они выпускают в воздух химическое вещество, которое привлекает естественного врага вторгшегося насекомого. Этот враг налетает и атакует жука, тем самым спасая растение. Это заимствование растениями известного в людской среде приема, когда старший брат избивает обидчика, укравшего деньги, которые вам дали на обед.
8. Лес, состоящий из одного дерева
Фото: Mateus S. Figueiredo
Так что же делает это дерево таким огромным? У него есть две необычные генетические особенности, которые заставляют его расти. Во-первых, ветви растут в сторону, а не вверх. Вторая аномалия немного странная: растущие по бокам ветви со временем становятся настолько тяжелыми, что касаются земли. Но вместо того, чтобы просто лежать на земле, у ветвей прорастают корни. Затем вновь укоренившаяся ветвь начинает расти вверх, как будто бы это новое дерево. Полагают, что во время сбора урожая в этого дерева собирают более 60 000 плодов кешью.
7. Пандо (Pando), раскинувшийся гигант
Фото: J. Zapell/US Forest Service
Пандо покрывает площадь в 433 000 кв. м и весит 6,615 тонны. По оценкам, ему не менее 80 000 лет, а некоторые смелые оценки предполагают, что его возраст составляет миллион лет. Когда-то считалось, что это самый большой живой организм на планете, но теперь этот титул принадлежит Орегонскому грибному матриксу площадью в 4 кв. км. Дрожащие осины получили свое название потому, что их листья дрожат от любого ветерка.
6. У растений есть обоняние
Когда мы думаем об остром обонянии, обычно вспоминаются хищные животные, такие как собаки и акулы. Обычно мы не ассоциируем растения с обонянием, но оказывается, что обоняние-это еще один механизм выживания растений. По словам ботаника Даниэля Чамовица (Daniel Chamovitz), растения могут рассказать, когда созрели их плоды, когда срубили близлежащее растение, или, когда их соседа пожирают голодные насекомые. Колючая лоза-паразит может по запаху определять растение томат. По этой причине производители помидоров не слишком любят его. По мере того как лоза вырастет из ростка, она чует растение томата, направляется в его сторону, обвивается вокруг него, и медленно высасывает из него питательные вещества.
Откуда нам известно, что лоза «вынюхивает» помидор? Биолог, доктор Консуэло Д. Мораес (Consuelo D. Moraes) провела эксперимент, в котором посадила поддельные растения томата в пустые горшки по обе стороны от растущей виноградной лозы. Лоза не направилась ни к одному горшку. Однако, когда доктор поместила рядом с ней настоящий томат, лоза стала расти к нему, даже когда томат находился в темноте, или был скрыт от глаз.
5. Растения знают, который час
Возможно, вы знаете, что у людей и животных есть внутренние часы – так называемый циркадный ритм, в соответствии с которыми функционируют наши тела. Но знаете ли вы, что у растений тоже есть такие часы? Это означает, что они могут готовиться к определенному времени суток так же, как и мы.
Например, растения не просто реагируют на свет, появляющийся на восходе солнца. Они «знают», что наступает восход солнца и биологически к нему готовятся. В важном исследовании ученые из Кембриджского университета (University of Cambridge) выяснили, что растения используют сахара, которые они производят, чтобы следить за временем. Эти сахара помогают регулировать гены, отвечающие за собственный циркадный ритм растения. Так что, в некотором смысле, «просыпаться с петуниями» так же справедливо, как «просыпаться с петухами».
4. Нет снега — нет пшеницы
Когда зимой вы проезжали мимо покрытого снегом поля, задумывались ли вы о том, что весной на нем будет много пшеницы? Для определенного сорта пшеницы – озимой пшеницы, снег необходим для выживания в холодные зимы.
На самом деле, снег может быть даже более полезным, чем проливной дождь. Снег помогает почве удерживать влагу, а также изолирует пшеницу и почву от холода. Без снега холод повредил бы корни хрупкого растения, и растения вяли и умирали бы точно так же, как в жаркую, сухую погоду. Итак, если вы не знали, что пшеница может хорошо расти благодаря снегу – теперь вы это знаете!
3. Они могут видеть?
Идея о том, что растения могут видеть, не нова. В начале 20-го века Фрэнсис Дарвин (Francis Darwin), сын Чарльза Дарвина, впервые предположил, что у растений есть светочувствительные клетки в форме линзы. Эти клетки позже были обнаружены, и их назвали оцелли, но после этого никто не говорил о них. Затем, в 2017 году, двое ученых, изучающих растения, Франтишек Балуска (Frantisek Baluska) и Стефано Манкус (Stefano Mancus), указали, что некая одноклеточная бактерия функционирует аналогично оцеллиям, реагируя на свет. Они предположили, что если организмы более низкого уровня могли функционировать таким образом, то более высокоразвитые растения, вероятно, сохранили бы такую полезную функцию.
Также недавно были получены доказательства того, что некоторые растения, такие как капуста, производят белки, которые, как мы знаем, участвуют в производстве глазков. Это простейшие глаза, которые есть в одноклеточных организмах, таких как водоросли. В этом случае можно объяснить некоторые удивительные способности растений, которые мы просто еще не понимаем, например, как вьющаяся виноградная лоза Boquila trifoliolata принимает цвет и форму своего растения-хозяина. Теперь, когда идея о том, что растения могут «видеть» снова в моде, собирается все больше доказательств в пользу этого.
2. Ощущают опасность, исходящую от соседнего растения
Уникальное растение Eruca достаточно странное, с его мясистыми листьями и способностью расти в пляжном песке. Но это еще не все, что есть у этого родственника горчичного растения. Еще интереснее то, что Eruca довольно придирчива к соседям.
Если это растение почувствует, что его сосед не является его родственником, то его корни разрастаются и высасывают питательные вещества из почвы. Если растение родственное, то Eruca так не делает. Довольно впечатляюще, ведь многие представители животного мира не могут распознавать своих родственников.
1. Кофеинозависимые пчелы
Знаете, насколько зависимыми от кофе бывают люди? Настолько, что даже шагу ступить от кофейни не могут, и вынуждены периодически баловать себя чашечкой кофе. Оказывается, пчелы тоже подсели на эту дрянь. По-видимому, 55 процентов цветущих растений содержат кофеин в своем нектаре. Пчелы с большей вероятностью стремятся к нектару с кофеином, и по этому поводу они очень волнуются.
В эксперименте, опубликованном в журнале Current Biology, исследователи наполнили две емкости нектаром и добавили кофеин в одну из них. Пчелы, которые попробовали нектар с кофеином, вернувшись в улей, исполнили характерный «танец», подразумевающий особенные движения крыльями, что говорит другим о качестве и местоположении обнаруженного нектара. Нектар с кофеином заставлял пчел «танцевать» более энергично, что говорило о лучшем качестве нектара, чем он был на самом деле.
Это не удивительно, поскольку многие из нас, употребляющие кофеин, относятся к работе с большим энтузиазмом. Растения, нектар которых содержит кофеин, скорее всего, привлекают много пчел, поскольку посетившие их пчелы дают им такие восторженные отзывы. Это гарантирует растениям, что их пыльца будет широко распыляться.
Что такое фотосинтез? История открытия процесса, фазы фотосинтеза и его значение.
Оглянитесь вокруг! Пожалуй, в каждом доме есть хотя бы одно зеленое растение, а за окном несколько деревьев или кустарников. Благодаря сложному химическом процессу происходящего в них фотосинтеза стало возможно зарождение жизни на Земле и существование человека. Разберем историю его открытия, суть процесса и реакции, которые протекают в разных фазах.
История открытия фотосинтеза
В настоящее время школьники впервые знакомятся со сложными процессами фотосинтеза уже в 6 классе.
Но еще 300-400 лет назад ответ на вопрос «откуда растения берут питательные вещества для строительства своих клеток?» занимал умы ученых во всем мире.
Первым и очевидным ответом было предположение, что из земли. Однако, в далеком 1600 году фламандский ученый Ян Батист ван Гельмонт решил проверить влияние почвы на рост растений и провел уникальный в своей простоте опыт. Естествоиспытатель взял веточку ивы и бочку с почвой. Предварительно их взвесил. А затем посадил отросток ивы в бочку с почвой.
Долгие пять лет ван Гельмонт поливал молодое деревце лишь дождевой водой. А через пять лет выкопал деревце, и вновь взвесил отдельно деревце и отдельно почву. Каково же было его удивление, когда весы показали, что деревце увеличило свой вес практически в тридцать раз, и совсем не походило на тот скромный прутик, что был посажен в кадку. А вес почвы уменьшился всего на 56 граммов.
Ученый сделал вывод. что почва практически не дает строительного материала растениям, а все необходимые вещества растение получает из воды.
После ван Гельмонта различные ученые повторили его опыт, и сложилась так называемая «водная теория питания растений».
Одним из тех, кто попытался возразить этой теории был М.В. Ломоносов. И строил он свои возражения на том, что на пустых, скудных северных землях с редкими дождями растут высокие, мощные деревья. Михаил Васильевич предположил, что часть питательных веществ растения впитывают через листья, но доказать свою теорию экспериментально он не смог.
И как часто бывает в науке, помог его величество случай.
Однажды нерадивая мышь, решившая поживиться церковными запасами, случайно перевернула банку и оказалась в ловушке. И через некоторое время погибла. К нашей удаче, эту мышь в банке обнаружил Джозеф Пристли, который был не просто священником, а по совместительству ученым-химиком, и очень интересовался химией газов и способами очистки испорченного воздуха. И тут церковным мышам не повезло. Они стали участницами различных опытов английского ученого.
Джозеф Пристли ставил под одну банку горящую свечу, а в другую сажал мышь. Свеча тухла, грызун погибал.
В наше время его самого зоозащитники посадили бы в банку, но в далеком 1771 году ученому никто не помешал продолжить свои опыты. Пристли посадил мышь в банку, где до этого потухла свеча. Животное погибло еще быстрее.
И тогда Пристли сделал вывод, что раз все живое на Земле до сих пор не погибло, Бог (мы же помним, что Пристли был священником), придумал некий процесс, чтобы воздух вновь был пригоден для жизни. И скорее всего, основная роль в нем принадлежит растениям.
Чтобы доказать это, ученый взял воздух из банки где погибла мышь, и разделил его на две части. В одну банку он поставил мяту в горшочке. А другая банка ждала своего часа. Через 8 дней растение не только не погибло, а даже выпустило несколько новых побегов. И он опять посадил грызунов в банки. В той, где росла мята — мышь была бодра и закусывала листиками. А в той, где мяты не было — практически моментально лежала дохлая мышиная тушка.
Опыты Пристли вдохновили ученых, и во всем мире начали отлавливать мелких грызунов и пытаться повторить его эксперименты.
Но мы же помним, что Пристли был священником и весь день, до вечерней службы мог заниматься исследованиями.
А Карл Шееле, аптекарь из Швейцарии, экспериментировал в домашней лаборатории в свободное от работы время, т.е. по ночам, и мыши дохли у него независимо от присутствия мяты в банке. В результате его экспериментов получалось, что растения не улучшают воздух, а делают его непригодным для жизни. И Шееле обвинил Пристли в обмане научной общественности. Пристли не уступил, и в результате противостояния ученых было установлено, что для восстановления воздуха растениям необходим солнечный свет.
Именно эти опыты положили начало изучению фотосинтеза.
Исследование фотосинтеза стремительно продолжалось. Уже в 1782 году, спустя всего лишь 11 лет после исследований Пристли, швейцарский ботаник Жан Сенебье доказал, что органоиды растений разлагают углекислый газ в присутствии солнечного света. И практически еще сто лет провальных и удачных экспериментов понадобилась ученым разных специальностей, чтобы в 1864 году немецкий ученый Юлиус Сакс смог доказать, что растения потребляют углекислый газ и выделяют кислород в соотношении 1:1.
Значение фотосинтеза для жизни на Земле
И теперь становится понятна важность процесса фотосинтеза для жизни на земле. Именно благодаря этому сложному химическом процессу стало возможно зарождение жизни на земле и существование человека.
Кто-то может возразить, что на Земле есть места, где не растут ни деревья ни кустарники, например, пустыни или Арктические льды. Ученые доказали, что доля кислорода, выделяемого зеленой массой лесов, кустарников и трав — т. е. растений, что обитают на поверхности суши, составляет всего около 20% газообмена, а 80% кислорода приходится на мельчайшие морские и океанские водоросли, которые потоками воздуха переносятся по всей планете, позволяя дышать животным в экстремальных, практически лишенных растительности регионах нашей удивительной планеты.
Благодаря фотосинтезу вокруг нашей планеты сформировался защитный озоновый экран, защищающий все живое на земле от космической и солнечной радиации, и живые организмы смогли выйти на сушу из глубин океана.
Подробнее о «великой кислородной революции» можно прочитать в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А.А. Каменского на портале LECTA.
К сожалению, в настоящее время кислород потребляют не только живые существа, но и промышленность. Уничтожаются тропические леса, загрязняются океаны, что приводит к снижению газообмена и увеличению дефицита кислорода.
Определение и формула фотосинтеза
Определение и формула фотосинтеза
Слово фотосинтез состоит из двух частей: фото — «свет» и синтез — «соединение», «создание». Если подходить к определению упрощенно, то фотосинтез — это превращение энергии света в энергию сложных химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов. У зеленых растений фотосинтез происходит в хлоропластах.
Схема фотосинтеза, на первый взгляд, проста:
Вода + квант света + углекислый газ → кислород + углевод
или (на языке формул):
Если копнуть поглубже и посмотреть на лист в электронный микроскоп, выяснится удивительная вещь: вода и углекислый газ ни в одной из структурных частей листа непосредственно друг с другом не взаимодействуют.
Фазы фотосинтеза
К фотосинтезу способны не только растения, но и многие одноклеточные животные благодаря специальным органоидам, которые называются хлоропласты.
Хлоропласты — это пластиды зеленого цвета фотосинтезирующих эукариот. В состав хлоропластов входят:
Сложный процесс фотосинтеза состоит из двух фаз: световой и темновой. Как понятно из названия, световая (светозависимая) фаза происходит с участием квантов света. Название темновая фаза вовсе не означает, что процесс происходит в темноте. Более точное определение — светонезависимая. Т.е. для реакций, происходящих в этой этой фазе, свет не нужен, а протекает она одновременно со световой, только в других отделах хлоропласта.
Многие делают ошибку, говоря, что в процессе фотосинтеза происходит производство растениями такого необходимого человечеству кислорода. На самом деле фотосинтез — это синтез углеводов (например, глюкозы), а кислород — лишь побочный продукт реакции.
Световая фаза фотосинтеза
Световая фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов. Фотон света, попадая на хлорофилл, возбуждает его и происходит выделение электронов и скопление отрицательно заряженных электронов на мембране. После того, как хлорофилл потерял все свои электроны, квант света продолжает воздействовать на воду, вызывая фотолиз Н2О.
Положительно заряженные протоны водорода накапливаются на внутренней мембране тилакоида.
Получается такой бутерброд: с одной стороны отрицательно заряженные электроны хлорофилла, с другой – положительно заряженные протоны водорода, а между ними – внутренняя мембрана тилакоида.
Гидроксильные ионы идут на производство кислорода:
Когда количество протонов водорода и электронов достигает максимума, запускается специальный переносчик — АТФ-синтаза. АТФ-синтаза выталкивает протоны водорода в строму, где их подхватывает специальный переносчик никотинамиддинуклеотидфосфат или сокращенно НАДФ. НАДФ — специфический переносчик протонов водорода в реакциях углеводов.
Прохождение протонов водорода через АТФ-синтазу сопровождается синтезом молекул АТФ из АДФ и фосфата или фотофосфорилированием, в отличие от окислительного фосфорилирования.
На этом световая фаза фотосинтеза заканчивается, а НАДФН+ и АТФ переходят в темновую фазу.
Повторим ключевые процессы световой фазы фотосинтеза:
У некоторых растений фотосинтез идет по упрощенному варианту, который называется «циклическое фосфорилирование» и разбирается этот процесс в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А. А. Каменского на портале LECTA.