Фотосинтеза - Голяма енциклопедия на нефт и газ, статия, страница 1
Фотосинтеза
Фотосинтезата в океана се осъществява в относително тънък горен слой с дебелина 2–250 m (средно 40 m) - еуфотичният слой - слоят на живота. Различните фотосинтетични организми използват различни части от спектъра на видимата светлина, което позволява на фотосинтетичните бактерии и водорасли да обитават различни дълбочини на водния стълб. [един]
Фотосинтезата, придружена от отделянето на 02, характерна за всички еукариотни организми и две групи еубактерии (цианобактерии и прохлорофити), е възможна в диапазона от 300 до 750 nm. За еубактериите, способни да осъществяват фотосинтеза без кислород, обхватът на радиация, която осигурява фотосинтетична активност, се увеличава към по-дълги дължини на вълните, улавяйки близкия IR район: за зелени бактерии до 840 nm, лилави - до 920 nm, а за някои представители от тази група - до 1100 nm. Спектрите на фототаксисната активност при еубактериите съвпадат със спектрите на фотосинтетичната активност, тъй като едни и същи пигменти служат като фоторецептори и в двата случая. При изключително халофилните архебактерии от рода Halobacterium пигментите, които предизвикват фотосинтеза и осигуряват фототактична реакция, са различни и са активни в диапазона на дължината на вълната от около 450 до 600 nm (вж. Гл. [2]
Фотосинтезата се извършва в херметически затворена органична стъклена камера с размери 30x10x20 см. Листата на захарното цвекло, отгледани от кореноплодни растения, се покриват с непрозрачна хартия ден преди синтеза. [3]
Фотосинтезата е ефективна версия на обратния процес, споменат по-горе. Тъмните му реакции използват молекули NADH и ATP за намаляване на CO2 до глюкоза, докато светлинните реакции използват енергията на абсорбираните фотони, за да синтезират необходимите молекули NADPH и ATP. [4]
Фотосинтезата в растенията се извършва в хлоропласти, но еукариотите имат митохондрии, през нощта те генерират необходимия им АТФ, използвайки O2 за окисляване на въглехидратите, образувани в хлоропластите през деня. [6]
Фотосинтезата в зелените растения определя съществуването на всички висши форми на живот, тъй като кислородът в земната атмосфера се образува именно в резултат на фотосинтезата. [7]
Фотосинтезата е сложна окислително-редукционна реакция, при която захарните молекули (по-специално глюкозата) се синтезират от въглероден диоксид и вода с отделянето на свободен кислород. Фотонът на слънчевата светлина взаимодейства с молекула хлорофил, което води до освобождаване на електрон от един от неговите атоми. В резултат на това молекулата AD F получава допълнителна енергия, достатъчна да я превърне в молекула на аденозин трифосфорна киселина (АТФ), вещество, което е енергийният носител на клетката. Възбудена молекула АТФ в живата клетка, която съдържа вода и въглероден диоксид, насърчава реакцията на образуване на глюкоза и кислород. В този случай АТФ губи част от енергията си и се превръща обратно в АДФ. След това процесът се повтаря отново, използвайки следващия фотон светлина. [8]
Фотосинтезата е единственият биологичен процес, който протича с увеличаване на свободната енергия и осигурява на всички земни организми наличната химическа енергия. [девет]
Фотосинтезата е реакция, при която растенията изграждат сложни органични съединения от въглероден диоксид и вода, използвайки хлорофил и слънчева светлина. [десет]
Фотосинтезата се осъществява с помощта на зелени листни пигменти. Тази пигментна система се намира в хлоропластите - удължени частици, намиращи се в клетките на зелените листа. Установено е, че лъчистата енергия, погълната от един пигмент, може да бъде прехвърлена към друг хлоропластов пигмент. Когато хлоропластите се облъчват със светлина с дължина на вълната, абсорбирана изключително от хлорофил b, излъчената радиация (поради флуоресценция) съдържа дължини на вълните, характерни за хлорофила a, докато флуоресценцията на хлорофила b намалява. Останалите клетъчни пигменти могат да прехвърлят абсорбираната енергия към хлорофил а по подобен начин. Това разширява спектралната област, консумирана при фотосинтеза. Хлорофилът пренася абсорбираната лъчиста енергия в химическа система чрез все още неясен механизъм. [единадесет]
Фотосинтезата се състои в трансформация на неорганични вещества (вода и въглероден диоксид) в органични (въглехидрати)] тя се осъществява под въздействието на слънчевата светлина, погълната от хлорофила, и е придружена от отделянето на газообразен кислород. [12]
Фотосинтезата се среща в природата в огромни мащаби. В резултат на този синтез сухоземните и водните растения асимилират около 1,75-10 милиона кг (175 милиарда тона) въглерод годишно. Цялата енергия, получена от хората и животните заедно с растителни храни, както и при изгаряне на минерални въглища, дърва, торф и др. [13]
Фотосинтезата се извършва от всички зелени растения, синьо-зелени водорасли и някои групи бактерии. Съществува съвсем категорично съответствие между спектъра на поглъщане на отделни растителни елементи и спектъра на слънчевата радиация. Реакцията на фотосинтеза е по-ефективна: от 30 до 60% от абсорбираната енергия се използва за образуването на въглехидрати и кислород. [14]
Фотосинтезата е основният процес, водещ до образуването на органични съединения. В процеса на фотосинтеза слънчевата енергия се превръща в химическа енергия и тази химическа енергия в крайна сметка се използва за синтезиране на органични съединения, което прави живота възможен за всички растения, животни и хора на земята. [петнадесет]