Фотосинтез

Фотосинтез є фотоавтотрофної процесом, що представляє собою комплекс реакцій поглинання, перетворення та використання світлових квантів в різних ендергоніческіх процесах. В ході фотосинтезу, що відбувається в тканинах зелених рослин, деяких бактерій і зелених водоростей за участю фотосинтетичних пігментів (хлорофіл або бактеріохлорофіл) на світлі утворюються складні органічні речовини з простих сполук (вуглекислого газу і води).

Відео: Підготовка до ЄДІ з Біології. фотосинтез

Вперше процес фотосинтезу почав здійснюватися в клітинах ціанобактерій в архейську еру. В даний час найбільш примітивний тип фотосинтезу (бесхлорофильное) відбувається у бактерій роду Halobacterium. Хлорофільние фотосинтез досконаліший за механізмом протікання реакцій. Так, аноксигенний фотосинтез властивий зеленим і пурпуровим бактеріям. А оксигенів фотосинтез - джерело органічних речовин і кисню для всіх рослин, що мають хлорофіл, і які потребують доступі атмосферного повітря для здійснення фотосинтезу. Існують певні стадії фотосинтезу: фотофізичних, фотохімічна та хімічна. На першій стадії кванти світла поглинаються фотосинтетичними пігментами, які переходять в збуджений стан і передають енергію до наступним елементам фотосистеми. На фотохімічної стадії синтезуються носії енергії клітин - НАДФН і АТФ. Описані дві стадії об`єднують поняттям світлова фаза фотосинтезу. Третя хімічна стадія фотосинтезу може здійснюватися як на світлі, так і в темряві, тому її називають темнової фазою фотосинтезу. На цій стадії в ході біохімічних реакцій утворюються органічні сполуки при витрачанні енергії, запасеної в світловий фазі. У більшості випадків в процесі таких реакцій відбувається синтез вуглеводів (цукрів, крохмалю), рідше - білків.

Процес фотосинтезу відбувається в таких клітинних органелах, як хлоропласти. Завдяки досконалому будовою фотосинтетичного апарату зелених рослин, забезпечується висока ефективність фотосинтезу. У клітинах зеленого листя рослин міститься в середньому від 20 до 100 хлоропластів, кожен з яких представляє собою відокремлену двухмембранной структуру. Іноді хлоропласти спостерігаються в клітинах стебел і плодів, проте головним органом фотосинтезу є зелений лист рослини, завдяки особливостям своєї будови. Структурним компонентом хлоропластів є хлорофіл - зелений пігмент, який має здатність поглинати світло. Хлоропласт заповнений всередині стромою і пронизаний внутрішніми мембранами, що з`єднуються між собою з утворенням тилакоїдів (плоских бульбашок), які прилягають одна до одної, формуючи стопки - грани. В стромі утримується вуглекислий газ, і утворюються ферменти, які виступають як каталізатори хімічних реакцій темнової фази фотосинтезу, зокрема, фотосинтезу вуглеводів і білків. Світлова фаза фотосинтезу відбувається на внутрішніх мембранах тилакоїдів хлоропластів. Також в хлоропластах є такі структури, як ДНК, РНК (носії спадкової інформації) і рибосоми, здійснюють синтез білка. У клітинах здебільшого водоростей фотосинтетична система - це хроматофори - особливі внутрішньоклітинні органели, а в клітинах фотосинтезуючих бактерій - тилакоїди, що містять бактеріохлорофіл.

Фотосинтез - це один з найважливіших процесів, щохвилини і повсюдно відбуваються на Землі. Згідно зі статистичними даними, протягом року рослини нашої планети в процесі фотосинтезу продукують понад 100 мільярдів тонн органічних речовин, при цьому виділяючи в атмосферу більше 140 мільярдів тонн кисню і поглинаючи до 200 мільярдів тонн вуглекислого газу. На думку вчених, весь атмосферний кисень - є кінцевим продуктом фотосинтезу рослин. Значення фотосинтезу полягає в тому, що з усіх біологічних процесів фотосинтез єдиний, який протікає з накопиченням вільної енергії в системі, тоді як інші біологічні процеси відбуваються з використанням потенційної енергії, що знаходиться в зв`язаному стані в продуктах фотосинтезу. Людство щорічно витрачає в кілька разів менше енергії, ніж кількість запасається фотосинтезуючими організмами (рослинами, бактеріями, водоростями) на Землі.

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі