Фотосинтез Энэ нь гэрлийн энергийг химийн холболтын энерги болгон хувиргах замаар органик бус нэгдлүүдээс органик нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэх үйл явц юм. Фототрофийн организмд ногоон ургамал, зарим прокариотууд - цианобактери, нил ягаан, ногоон хүхрийн бактери, ургамлын тугнууд орно.
Фотосинтезийн үйл явцын судалгаа 18-р зууны хоёрдугаар хагаст эхэлсэн. Ногоон ургамлын сансар огторгуйн үүргийн тухай сургаалыг нотолсон Оросын нэрт эрдэмтэн К.А.Тимирязев нэгэн чухал нээлт хийжээ. Ургамал нарны гэрлийг шингээж, гэрлийн энергийг тэдгээрийн нийлэгжүүлсэн органик нэгдлүүдийн химийн холбооны энерги болгон хувиргадаг. Тиймээс тэд дэлхий дээрх амьдралыг хадгалах, хөгжүүлэхийг баталгаажуулдаг. Эрдэмтэн мөн фотосинтезийн явцад гэрлийг шингээхэд хлорофилл ямар үүрэгтэйг онолын хувьд үндэслэлтэй, туршилтаар нотолсон.
Хлорофилл нь фотосинтезийн гол пигмент юм. Эдгээр нь гемоглобинтой төстэй бүтэцтэй боловч төмрийн оронд магни агуулдаг. Төмрийн агууламж нь хлорофилл молекулуудын нийлэгжилтийг хангахад зайлшгүй шаардлагатай. Химийн бүтцээрээ ялгаатай хэд хэдэн хлорофилл байдаг. Бүх фототрофуудад заавал байх ёстой хлорофилл а . Хлорофиллб ногоон ургамлаас олддог хлорофилл в – диатом ба бор замагт. Хлорофилл г улаан замагны шинж чанар.
Ногоон ба нил ягаан өнгийн фотосинтезийн бактери нь онцгой шинж чанартай байдаг бактериохлорофилл . Бактерийн фотосинтез нь ургамлын фотосинтезтэй ижил төстэй зүйл юм. Энэ нь бактерийн хувьд устөрөгчийн донор нь устөрөгчийн сульфид, ургамалд ус байдаг гэдгээрээ ялгаатай. Ногоон ба нил ягаан өнгийн бактериудад фотосистем II байдаггүй. Бактерийн фотосинтез нь хүчилтөрөгч ялгаруулдаггүй. Бактерийн фотосинтезийн ерөнхий тэгшитгэл нь:
6C0 2 + 12H 2 S → C 6 H 12 O 6 + 12S + 6H 2 0.
Фотосинтез нь исэлдэлтийн процесс дээр суурилдаг. Энэ нь электрон-донорыг хангадаг нэгдлээс электроныг хүлээн авдаг нэгдлүүд болох хүлээн авагчид шилжүүлэхтэй холбоотой юм. Гэрлийн энерги нь нийлэгжсэн органик нэгдлүүдийн (нүүрс ус) энерги болж хувирдаг.
Хлоропластын мембран дээр тусгай бүтэц байдаг - урвалын төвүүд хлорофилл агуулсан. Ногоон ургамал, цианобактерид хоёр байдаг фотосистемүүд – эхлээд (би) Тэгээд хоёр дахь (II) , өөр өөр урвалын төвүүдтэй бөгөөд электрон дамжуулах системээр дамжуулан хоорондоо холбогддог.
Фотосинтезийн хоёр үе шат
Фотосинтезийн үйл явц нь гэрэл ба харанхуй гэсэн хоёр үе шатаас бүрдэнэ.
Тусгай бүтцийн мембран дахь митохондрийн дотоод мембран дээр гэрэл байгаа тохиолдолд л тохиолддог - тилакоидууд . Фотосинтетик пигментүүд нь гэрлийн квантуудыг (фотон) авдаг. Энэ нь хлорофилл молекулын аль нэг электроныг "өдөөхөд" хүргэдэг. Тээвэрлэгч молекулуудын тусламжтайгаар электрон нь тилакоидын мембраны гаднах гадаргуу руу шилжиж, тодорхой боломжит энергийг олж авдаг.
Энэ электрон дотор фотосистем I энергийн төвшиндөө эргэн орж, түүнийгээ сэргээж чадна. Мөн NADP (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) халдвар дамжих боломжтой. Устөрөгчийн ионуудтай харилцан үйлчилснээр электронууд энэ нэгдлийг сэргээдэг. Багасгасан NADP (NADP H) нь агаар мандлын CO 2-ыг глюкоз болгон бууруулахын тулд устөрөгчөөр хангадаг.
Үүнтэй ижил төстэй үйл явцууд тохиолддог фотосистем II . Өдөөгдсөн электронуудыг I фотосистемд шилжүүлж, сэргээж болно. Фотосистем II-ийн сэргэлт нь усны молекулуудаар хангагдсан электронуудын улмаас үүсдэг. Усны молекулууд хуваагдана (усны фотолиз) агаар мандалд ялгардаг устөрөгчийн протон ба молекулын хүчилтөрөгч болгон хувиргадаг. Электронууд нь II фотосистемийг сэргээхэд ашиглагддаг. Усны фотолизийн тэгшитгэл:
2Н 2 0 → 4Н + + 0 2 + 2е.
Тилакоид мембраны гаднах гадаргуугаас электронууд өмнөх энергийн түвшинд буцаж ирэхэд энерги ялгардаг. Энэ нь фотосистемийн аль алинд нь урвалын явцад нийлэгждэг ATP молекулуудын химийн холбоо хэлбэрээр хадгалагддаг. ADP ба фосфорын хүчилтэй ATP нийлэгжих процессыг нэрлэдэг фотофосфоржилт . Зарим энерги нь усыг ууршуулахад зарцуулагддаг.
Фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд эрчим хүчээр баялаг нэгдлүүд үүсдэг: ATP ба NADP H. Усны молекулуудын задралын (фотолиз) үед молекулын хүчилтөрөгч агаар мандалд гардаг.
Урвал нь хлоропластуудын дотоод орчинд явагддаг. Тэд гэрлийн дэргэд болон гэрэлгүйгээр хоёуланд нь тохиолдож болно. Гэрлийн үе шатанд үүссэн энергийг ашиглан органик бодисыг нэгтгэдэг (C0 2 глюкоз болгон бууруулна).
Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг бууруулах үйл явц нь мөчлөгтэй бөгөөд үүнийг нэрлэдэг Калвины мөчлөг . Энэхүү мөчлөгт үйл явцыг нээсэн Америкийн судлаач М.Калвины нэрээр нэрлэгдсэн.
Цикл нь агаар мандлын нүүрстөрөгчийн давхар ислийг рибулоз бифосфаттай урвалд оруулснаар эхэлдэг. Уг процессыг ферментээр катализатор хийдэг карбоксилаза . Рибулоз бифосфат нь хоёр фосфорын хүчлийн нэгжтэй хосолсон таван нүүрстөрөгчийн элсэн чихэр юм. Хэд хэдэн химийн өөрчлөлтүүд тохиолддог бөгөөд тэдгээр нь тус бүрийг өөрийн тусгай ферментээр катализатор болгодог. Фотосинтезийн эцсийн бүтээгдэхүүн хэрхэн үүсдэг вэ? глюкоз , мөн рибулоз бифосфат нь мөн буурдаг.
Фотосинтезийн үйл явцын ерөнхий тэгшитгэл нь:
6C0 2 + 6H 2 0 → C 6 H 12 O 6 + 60 2
Фотосинтезийн үйл явцын ачаар нарны гэрлийн энерги шингэж, нийлэгжсэн нүүрс усны химийн холбооны энерги болж хувирдаг. Эрчим хүчийг гетеротроф организмд хүнсний сүлжээгээр дамжуулдаг. Фотосинтезийн явцад нүүрстөрөгчийн давхар исэл шингэж, хүчилтөрөгч ялгардаг. Агаар мандлын бүх хүчилтөрөгч нь фотосинтезийн гаралтай. Жилд 200 тэрбум тонн чөлөөт хүчилтөрөгч ялгардаг. Хүчилтөрөгч нь агаар мандалд озоны бамбай үүсгэснээр дэлхий дээрх амьдралыг хэт ягаан туяанаас хамгаалдаг.
Нарны энергийн зөвхөн 1-2% нь нийлэгжсэн органик бодис болж хувирдаг тул фотосинтезийн үйл явц үр дүнгүй байдаг. Энэ нь ургамал гэрлийг хангалттай шингээдэггүй, нэг хэсэг нь агаар мандалд шингэдэг гэх мэттэй холбоотой.Нарны гэрлийн ихэнх хэсэг нь дэлхийн гадаргуугаас сансарт буцаж тусдаг.
Фотосинтезийн үйл явц нь байгальд тохиолддог хамгийн чухал биологийн процессуудын нэг бөгөөд үүний ачаар гэрлийн нөлөөн дор нүүрстөрөгчийн давхар исэл, уснаас органик бодисууд үүсдэг бөгөөд энэ үзэгдлийг фотосинтез гэж нэрлэдэг. Хамгийн гол нь фотосинтезийн явцад ялгарал үүсдэг бөгөөд энэ нь манай гайхалтай гариг дээр амьдрал оршин тогтноход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Фотосинтезийн нээлтийн түүх
1600 онд Бельгийн нэгэн эрдэмтэн Ян Ван Хелмонт энгийн туршилт хийж байхдаа фотосинтезийн үзэгдлийг нээсэн түүх дөрвөн зууны тэртээгээс эхэлдэг. Тэрээр бургасны мөчрийг (анхны жинг тэмдэглэсний дараа) мөн 80 кг шороо агуулсан уутанд хийжээ. Дараа нь таван жилийн турш ургамлыг зөвхөн усаар усалдаг байв. Таван жилийн дараа дэлхийн масс ердөө 50 граммаар багассан ч ургамлын жин 60 кг-аар нэмэгдсэн нь эрдэмтний гайхшралыг төрүүлэв. эрдэмтэн.
Фотосинтезийн нээлтийн оршил болсон дараагийн чухал, сонирхолтой туршилтыг 1771 онд Английн эрдэмтэн Жозеф Пристли хийсэн (мэргэжлийнхээ мөн чанараар ноён Пристли Англикан сүмийн тахилч байсан нь сонин байна. , гэхдээ тэр түүхэнд гарамгай эрдэмтэн болон үлдсэн). Ноён Пристли юу хийсэн бэ? Тэр хулганыг бүрээсний доор байрлуулж, тав хоногийн дараа үхсэн. Дараа нь тэр дахин нэг хулгана юүдэнний доор байрлуулсан боловч энэ удаад хулганатай хамт гааны мөчир байсан бөгөөд үүний үр дүнд хулгана амьд үлджээ. Хүлээн авсан үр дүн нь эрдэмтнийг амьсгалын эсрэг тодорхой үйл явц байдаг гэсэн санааг төрүүлэв. Энэ туршилтын бас нэг чухал дүгнэлт бол хүчилтөрөгчийг бүх амьд биетүүдэд амин чухал болохыг нээсэн явдал байв (эхний хулгана байхгүйгээс үхсэн, хоёр дахь нь фотосинтезийн явцад хүчилтөрөгч үүсгэсэн гааны мөчрийн ачаар амьд үлджээ).
Тиймээс ургамлын ногоон хэсгүүд хүчилтөрөгч ялгаруулах чадвартай болох нь тогтоогдсон. Дараа нь 1782 онд Швейцарийн эрдэмтэн Жан Сенебиер гэрлийн нөлөөн дор нүүрстөрөгчийн давхар исэл ногоон ургамал болж задардаг болохыг нотолсон - үнэн хэрэгтээ фотосинтезийн өөр нэг талыг нээсэн. Дараа нь дахин 5 жилийн дараа Францын эрдэмтэн Жак Бусенго органик бодисыг нэгтгэх явцад ургамал ус шингээж авдаг болохыг олж мэдэв.
Фотосинтезийн үзэгдэлтэй холбоотой шинжлэх ухааны цуврал нээлтүүдийн эцсийн хөвч нь 1864 онд хэрэглэсэн нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба ялгарах хүчилтөрөгчийн хэмжээ 1: 1 харьцаатай байгааг нотолж чадсан Германы ургамал судлаач Юлиус Саксийн нээлт байв.
Хүний амьдрал дахь фотосинтезийн ач холбогдол
Хэрэв та дүрслэлээр төсөөлвөл аливаа ургамлын навчийг цонх нь нарлаг тал руу харсан жижиг лабораторитой харьцуулж болно. Яг энэ лабораторид органик бодис, хүчилтөрөгч үүсэх нь дэлхий дээр органик амьдрал оршин тогтнох үндэс болдог. Эцсийн эцэст хүчилтөрөгч, фотосинтезгүйгээр дэлхий дээр амьдрал байхгүй байх байсан.
Гэхдээ фотосинтез нь амьдрал, хүчилтөрөгч ялгаруулахад маш чухал юм бол хүмүүс (зөвхөн хүмүүс төдийгүй) жишээлбэл, хамгийн бага ногоон ургамал бүхий цөлд, эсвэл жишээлбэл, үйлдвэрлэлийн газарт хэрхэн амьдардаг вэ? мод ховор байдаг хот. Агаар мандалд ялгарч буй хүчилтөрөгчийн ердөө 20 хувийг хуурай газрын ургамал эзэлдэг бол үлдсэн 80 хувийг далай, далайн замаг ялгаруулдаг нь дэлхийн далайг заримдаа “манай гарагийн уушиг” гэж нэрлэдэг нь утгагүй юм .”
Фотосинтезийн томъёо
Фотосинтезийн ерөнхий томъёог дараах байдлаар бичиж болно.
Ус + Нүүрстөрөгчийн давхар исэл + Гэрэл > Нүүрс ус + Хүчилтөрөгч
Фотосинтезийн химийн урвалын томъёо дараах байдалтай байна.
6CO 2 + 6H 2 O = C6H 12 O 6 + 6O 2
Ургамлын хувьд фотосинтезийн ач холбогдол
Одоо ургамал яагаад фотосинтез хэрэгтэй вэ гэсэн асуултанд хариулахыг хичээцгээе. Үнэн хэрэгтээ манай гаригийн агаар мандлыг хүчилтөрөгчөөр хангах нь энэ биологийн процесс нь зөвхөн хүн, амьтдад төдийгүй ургамалд амин чухал, учир нь фотосинтезийн явцад үүсдэг органик бодисууд; ургамлын амьдралын үндэс суурийг бүрдүүлдэг.
Фотосинтез хэрхэн явагддаг вэ?
Фотосинтезийн гол хөдөлгүүр нь хлорофилл юм - ургамлын эсэд агуулагддаг тусгай пигмент нь мод болон бусад ургамлын навчны ногоон өнгийг хариуцдаг. Хлорофилл бол нарийн төвөгтэй органик нэгдэл бөгөөд нарны гэрлийг шингээх чадвартай чухал шинж чанартай байдаг. Үүнийг шингээж авснаар жижиг навч, өвс, замаг бүрт агуулагдах биохимийн жижиг лабораторийг идэвхжүүлдэг нь хлорофилл юм. Дараа нь фотосинтез явагддаг (дээрх томъёог үзнэ үү), энэ үед ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь ургамалд шаардлагатай нүүрс ус, бүх амьд биетэд шаардлагатай хүчилтөрөгч болж хувирдаг. Фотосинтезийн механизм нь байгалийн гайхалтай бүтээл юм.
Фотосинтезийн үе шатууд
Мөн фотосинтезийн үйл явц нь гэрэл ба харанхуй гэсэн хоёр үе шатаас бүрдэнэ. Мөн доор бид тус бүрийн талаар дэлгэрэнгүй бичих болно.
Фотосинтезийн гэрлийн үе шат
Энэ үе шатыг thylakoids гүйцэтгэдэг. Эдгээр тиалакоидууд юу вэ? Тилакоидууд нь хлоропласт дотор байрлах ба мембранаар хүрээлэгдсэн бүтэц юм.
Фотосинтезийн гэрлийн үе дэх үйл явцын дараалал дараах байдалтай байна.
- Гэрэл нь хлорофилийн молекулд хүрч, ногоон пигментэд шингэж, түүнийг өдөөхөд хүргэдэг. Энэ молекулд орж буй электрон нь илүү өндөр түвшинд шилжиж, синтезийн үйл явцад оролцдог.
- Ус хуваагдах үед электронуудын нөлөөн дор протонууд устөрөгчийн атом болж хувирдаг бөгөөд дараа нь нүүрс усны нийлэгжилтэнд ашиглагддаг.
- Фотосинтезийн гэрлийн үе шатанд ATP (аденозин трифосфат) нийлэгждэг. ATP нь биологийн процесст нэг төрлийн энерги хуримтлуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг органик бодис юм.
Фотосинтезийн харанхуй үе шат
Фотосинтезийн энэ үе шат нь хлоропластын стромд тохиолддог. Энэ процессын үед хүчилтөрөгч ялгарч, глюкоз нийлэгждэг. Фотосинтезийн харанхуй үе шат нь зөвхөн харанхуйд явагддаг гэж та нэр дээр үндэслэн бодож магадгүй юм. Үнэн хэрэгтээ энэ нь тийм биш, глюкозын нийлэгжилт нь цагийн турш явагддаг бөгөөд энэ үе шатанд гэрлийн энерги зарцуулагдахаа больж, зүгээр л хэрэггүй болно.
Фотосинтез, видео
Эцэст нь фотосинтезийн тухай сонирхолтой боловсролын видео.
Фотосинтез бол органик бус бодисоос органик бодис үүсгэх өвөрмөц үйл явц юм. Энэ бол нарны гэрлийн энергийг органик бодист агуулагдах химийн холбоо энерги болгон хувиргахтай холбоотой манай гариг дээрх цорын ганц үйл явц юм. Ийнхүү сансар огторгуйгаас хүлээн авсан нарны цацрагийн энерги нь ногоон ургамлын нүүрс ус, өөх тос, уураг хэлбэрээр хадгалагдаж, нянгаас эхлээд хүн хүртэлх бүх амьд ертөнцийн амин чухал үйл ажиллагааг хангадаг.
\(XIX\) сүүл - \(XX\) зууны эхэн үеийн Оросын нэрт эрдэмтэн. Климент Аркадьевич Тимирязев (\(1843)) – \(1920\)) Дэлхий дээрх ногоон ургамлын үүргийг сансар огторгуй гэж нэрлэдэг. Тэр бичсэн:
Бүх органик бодисууд хэчнээн олон янз байхаас үл хамааран ургамал, амьтан, хүний аль нь ч хамаагүй навчаар дамжин өнгөрч, навчнаас үүссэн бодисоос гаралтай. Навчны гадна, эс тэгвээс хлорофилийн үр тарианы гадна талд органик бодисыг тусгаарладаг лаборатори байдаггүй. Бусад бүх эрхтэн, организмд энэ нь өөрчлөгддөг, өөрчлөгддөг, зөвхөн энд органик бус бодисоос дахин үүсдэг.
Органик бодисын хуримтлал
Бүх амьд организмууд зөвхөн ногоон ургамлын нарнаас хлорофиллоор хүлээн авсан, нүүрс ус болон бусад органик нэгдлүүдэд агуулагдах энергийг хоол хүнс хэлбэрээр хэрэглэж байж амьдрах боломжтой. Нүүрс ус нь фотосинтезийн чухал бүтээгдэхүүн юм.
Жишээ:
Чихрийн нишингэ, чихрийн нишингэ, сонгино, вандуй, эрдэнэ шиш, усан үзэм, огноо зэрэг олон ургамал элсэн чихэрийг иш, үндэс, булцуу, жимс, үрэнд хадгалдаг. Энэ нь бүх амьд биетүүдийн эрчим хүчний гол эх үүсвэр болдог сахар бөгөөд тэдгээр нь аливаа амьд эсийн хамгийн идэвхтэй нэгдлүүдийн нэг болж чаддаг.
Эрчим хүчний хадгалалт
Нарны цацраг хэлбэрээр эрчим хүчийг байнга шингээж авдаг ургамал нь түүнийг хуримтлуулдаг. Эрчим хүчний хуримтлал нь ногоон ургамлын фотосинтезээс үүдэлтэй амьд байгальд маш чухал үзэгдэл юм.
Жишээ:
органик бодис бол маш сайн энерги зөөгч юм. Хүн хий, газрын тос, нүүрс, түлээ модыг өргөнөөр ашигладаг - эдгээр нь шатаах үед ногоон ургамалд хадгалагдаж байсан энергийг ялгаруулдаг органик бодис юм.
Агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн тогтмол түвшинг хангах
Дэлхийн агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь агаарын эзэлхүүний \(0,03\)%-ийг эзэлдэг. Амьсгалын явцад маш олон амьд организм нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгаруулдаг ч энэ үнэ цэнэ олон мянган жилийн турш хадгалагдан үлджээ. Үүнээс ч илүү нь үхсэн цогцос ялзарч, сүйрэх, галт уулын дэлбэрэлт, гал түймэр, түлш шатаах үед ялгардаг. Энэ бүх асар их хэмжээний нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ногоон ургамлууд фотосинтезийн явцад шингээж, дэлхийн агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэмжээг тогтмол байлгаж, улмаар манай гараг дээр амьдрах боломжийг баталгаажуулдаг.
Агаар мандалд хүчилтөрөгчийн хуримтлал
Эрт дээр үед манай гараг дээр ургамал байхгүй байсан үед агаар мандалд хүчилтөрөгч байдаггүй байсан. Одоогийн байдлаар агаар мандал дахь агаарын хүчилтөрөгч түүний эзлэхүүний \(21\)%-ийг эзэлдэг. Орчин үеийн агаар мандлын хийн найрлага нь фотосинтезийн үйл явцын үр дүнд бий болсон. Үүний ачаар дэлхий дээрх бүх организмууд - бактери, мөөгөнцөр, амьтан, хүн, ургамал өөрсдөө амьсгалж, амьдралынхаа үйл явцыг явуулж чаддаг.
Нарны цацрагийн нөлөөгөөр дэлхийн гадаргуугаас ойролцоогоор \(20\) км-ийн өндөрт хүчилтөрөгчөөс озон үүсдэг. Энэ нь амьд организмд хортой нөлөө үзүүлдэг хэт ягаан туяаны хэсгийг хаадаг. Дэлхийг тойрсон озоны давхарга нь организмд амьдрах боломжийг олгодог.
Дэлхий дээр хөрс бий болгох
Ногоон ургамлаас үүссэн органик бодисыг хуурай газрын амьд амьтад хэрэглэдэг. Организмын амин чухал үйл явцын хог хаягдал, үхсэн бие (ургамал, амьтан, мөөгөнцөр, бактери) болон тэдгээрийн салангид хэсгүүдийн (унасан навч, үхсэн үндэс, үндэс үс, элбэг дэлбэг шүүрэл) задралын бүтээгдэхүүн, тэдгээрийн дээд давхаргад унадаг. дэлхийн гадаргууг задалж, байгалийн өвөрмөц боловсролыг бий болгоход оролцох - хөрс.
Фотосинтез нь нарны энергийн хуримтлалтай холбоотой биосфер дахь цорын ганц ногоон ургамлын амьдралын үйл явц юм. Үүний ач холбогдол нь дэлхий дээрх амьдралыг олон янзаар хангахад оршдог.
Биомасс үүсэх
Амьд биетүүд - ургамал, мөөгөнцөр, бактери, амьтад нь органик бодисуудаас бүрддэг. Органик бодисын бүх масс нь эхлээд автотроф организм - ургамал, зарим бактериудад тохиолддог фотосинтезийн явцад үүсдэг.
Цагаан будаа. 1. Авто ба гетеротроф организмууд.
Ургамлыг хүнсэндээ хэрэглэдэг гетеротроф организмууд гарагийн нийт биомассыг нэмэгдүүлэхгүйгээр зөвхөн органик бодисыг өөрчилдөг. Фотосинтезийн өвөрмөц чанар нь органик бодисуудын нийлэгжилтийн явцад нарны энерги нь тэдгээрийн химийн холбоонд хуримтлагддагт оршино. Үнэн хэрэгтээ фотосинтезийн организм нарны энергийг дэлхийтэй "уядаг".
Амьдралын дэмжлэг
Фотосинтез нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, уснаас органик бодисыг байнга гаргаж авдаг бөгөөд энэ нь төрөл бүрийн амьтан, хүмүүсийн хоол хүнс, амьдрах орчныг бүрдүүлдэг.
Амьд организмын амьдралд хэрэглэгдэж буй бүх энерги нь эхлээд нарны энерги юм. Фотосинтез нь энэ энергийг дэлхий дээр тогтоож, дэлхийн бүх оршин суугчдад дамжуулдаг.
Фотосинтезийн явцад хуримтлагдсан бодис, энергийг хүмүүс өргөнөөр ашигладаг.
ТОП 3 нийтлэлүүнтэй хамт уншиж байгаа хүмүүс
- чулуужсан эрчим хүчний нөөц;
- мод;
- зэрлэг ургамлыг түүхий эд, гоо зүйн нөөц болгон;
- хүнсний болон техникийн ургамлын гаралтай бүтээгдэхүүн.
1 га ой, цэцэрлэгт хүрээлэн зуны улиралд 1 цагт 8 кг нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээдэг. Энэ мөнгийг хоёр зуун хүнд нэгэн зэрэг хуваарилдаг.
Агаар мандал
Фотосинтезийн үйл явцын улмаас агаар мандлын найрлага яг өөрчлөгдсөн. Хүчилтөрөгчийн хэмжээ аажмаар нэмэгдэж, организмын оршин тогтнох чадварыг нэмэгдүүлэв. Эхэндээ хүчилтөрөгч үүсэх анхны үүрэг нь ногоон замаг, одоо ой мод юм.
Цагаан будаа. 2. Хувьслын явцад агаар мандал дахь O₂ агууламжийн өөрчлөлтийн график.
Агаар мандалд хүчилтөрөгчийн агууламж нэмэгдэж байгаагийн нэг үр дагавар нь амьд организмыг нарны хортой цацрагаас хамгаалдаг озоны давхарга үүсэх явдал юм.
Озоны давхарга үүссэний дараа газар дээр амьдрал бий болсон гэж үздэг.
Фотосинтез нь дэлхий дээрх амьдралыг хөгжүүлэх үндсэн эх сурвалж, хүчин зүйл юм.
Орчин үеийн үе шатанд фотосинтезийн ач холбогдол шинэ талыг олж авав. Фотосинтез нь тээвэр, аж үйлдвэрт түлшний шаталтаас болж агаар дахь CO₂-ийн концентраци нэмэгдэхэд саад болдог. Энэ нь хүлэмжийн үр нөлөөг бууруулдаг. Фотосинтезийн эрчим нь CO₂-ийн концентрацийг тодорхой хязгаар хүртэл нэмэгдүүлэхэд нэмэгддэг.
Цагаан будаа. 3. Агаар дахь CO₂-ийн агууламжаас хамаарч фотосинтезийн график.
Оюутан байхдаа фотосинтезийн явцад тохиолддог бүх урвалын дарааллыг цээжлэхэд хэдэн цаг зарцуулсан. Гэхдээ бид химийн нарийн түвэгтэй байдлаас салж, фотосинтез нь байгальд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг, түүний шууд утга учир юу болохыг ойлгохын тулд энэ үйл явцыг илүү практик талаас нь харвал яах вэ?
Бага зэрэг хими
Эхлэхийн тулд үргэлжилж буй үйл явцыг товч тайлбарлах нь зүйтэй. Бүрэн фотосинтезийн хувьд дараахь чухал элементүүд шаардлагатай.
- хлорофилл;
- нүүрстөрөгчийн давхар исэл;
- нарны гэрэл;
- хөрс/байгаль орчны нэмэлт элементүүд.
Уг үйлдвэр нь хлорофилл ашиглан гэрлийг барьж, дараа нь эрдэс бодис ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар ислийг хүчилтөрөгч болгон хувиргаж, глюкоз, цардуул зэрэг янз бүрийн бодисыг нэгэн зэрэг үйлдвэрлэдэг. Эдгээр бодисыг үйлдвэрлэх нь ургамлын эцсийн зорилго боловч хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх нь гаж нөлөө юм.
Агаар мандалд фотосинтезийн үүрэг
Хүчилтөрөгч нь зөвхөн хоёрдогч бүтээгдэхүүн боловч бидний болон дэлхий дээрх бусад амьд биетүүдийн амьсгалдаг зүйл юм. Хэрэв фотосинтез байгаагүй бол хувьсал ийм хол явахгүй байсан. Хүн шиг нарийн төвөгтэй организм байхгүй байх байсан. Аль болох энгийнээр хэлэхэд ургамал фотосинтезийг ашиглан амьсгалах, дэлхий дээр амьдрахад тохиромжтой агаарыг бий болгодог.
Сонирхолтой баримт бол ургамал нь бүх организмын нэгэн адил амьсгалдаг бөгөөд тэдэнд бий болгож буй хүчилтөрөгч хэрэгтэй байдаг!
Хүнсний гинжин хэлхээнд фотосинтезийн үүрэг
Зөвхөн ургамлууд л манай гариг дээр байдаг органик энергийн цорын ганц эх үүсвэр болох нарны гэрлийг авдаг. Фотосинтезээр тэд дээр дурдсан шим тэжээлийг бий болгодог. Хожим нь хүнсний гинжин хэлхээний дагуу эдгээр бодисууд цааш тархдаг: ургамлаас өвсөн тэжээлтэн, дараа нь махчин амьтан, тэднээс үлдэгдлийг боловсруулдаг хог хаягдал, бактери хүртэл.
Төгсгөлд нь би Оросын агуу эрдэмтэн Климент Артемьевич Тимирязевийн хэлсэн үгийг санав.
Бүх органик бодисууд хаана ч байсан навчнаас үүссэн бодисоос гаралтай.
Нэмж дурдахад агуу эрдэмтэн фотосинтезийг үнэхээр сансар огторгуйн үйл явц гэж нэрлэсэн нь үүнтэй санал нийлэхгүй хэцүү юм.
