Existența ființelor vii pe Pământ, inclusiv a oamenilor, este imposibilă fără respirație. Consumând oxigen din mediu, o persoană expiră dioxid de carbon. În teorie, acest gaz vital ar fi trebuit să se termine. Cu toate acestea, masele de aer sunt umplute constant cu ele. O astfel de reacție devine posibilă, deoarece în timpul respirației plantele eliberează oxigen O2. Toate plantele sunt autotrofe, transformând elementele chimice ale scoarței terestre în componente ale vieții sălbatice, eliberând oxigen. Prin urmare, fără participarea lor, prezența materiei biotice pe Pământ ar fi pusă sub semnul întrebării.
Conceptul și factorii fotosintezei
Consumând lumina soarelui, plantele eliberează oxigen prin fotosinteză. În același timp, produc diverse elemente care conțin carbon care sunt consumate de ființele biologice.
Reprezentanții florei conțin un pigment - clorofilă, care îi înverzește. Această componentă captează radiația soarelui. Datorită acestui fapt, fotosinteza are loc în plante, descoperită oficial în 1771. Termenul în sine a apărutmai târziu - în 1877.
Factorul obligatoriu în cursul reacției este absorbția luminii solare sau a luminii create artificial de către clorofilă. Cu toate acestea, undele ultraviolete naturale emanate de la soare au cel mai benefic efect asupra organismelor vii. În latitudinile temperate, activarea fotosintezei în mediul natural cade în sezonul cald, deoarece durata orelor de lumină este mai mare, iar plantele au și lăstari și frunze verzi care se ofilesc toamna.
Pentru a implementa această transformare complexă, pe lângă radiația solară și clorofilă, sunt necesare CO2, H2O și elemente minerale, care sunt extrase în principal din sol prin rădăcini.
Locul implementării
Fotosinteza are loc în interiorul celulelor vegetale, în organele mici - cloroplaste. Conțin pigmentul clorofilă, care le conferă culoarea verde.
Această transformare dificilă se realizează în principal în frunzele verzi, precum și în fructele verzi, lăstarii. Cel mai mare conținut de clorofilă se găsește în frunze, deoarece o suprafață mare vă permite să absorbiți o cantitate semnificativă de lumină, prin urmare, există mai multă energie pentru reacție.
Cum este procesul?
Procesul de transformare a substanțelor în plante care produc oxigen este destul de complicat. În primul rând, planta captează razele soarelui cu ajutorul clorofilei. În același timp, aspiră apa din sol cu rădăcinile sale, care conține diverse minerale, consumă CO2 din aer și apă. Clorofila transformă H2O, oligoelemente și CO2 în compuși organici. În acest moment, plantele eliberează oxigen în atmosferă, iar unele merg să respire.
Fotosinteza include două faze interdependente, dar complet diferite: lumină și întuneric. Prima fază se desfășoară numai în lumină, fără de care este imposibil. Pentru întuneric, prezența constantă a CO2.
Fază luminoasă
Condiția absolută pentru implementarea proceselor în această etapă este prezența luminii, activând clorofilei. În acest caz, acesta din urmă împarte molecula de apă în H2 și O2. Totul se întâmplă în interiorul cloroplastelor, în compartimente limitate de membrană - tilacoizi. Ca urmare, este sintetizat compusul organic ATP, un fel de sursă de energie în procesele biologice. Vine un moment în care plantele eliberează oxigen.
Fază întunecată
Se desfășoară în stroma cloroplastelor și se numește întuneric, deoarece aici procesele pot continua fără prezența luminii, adică non-stop.
În primul rând, există o absorbție și o fixare constantă obligatorie a dioxidului de carbon din mediu. Apoi au loc o serie de transformări, care se termină cu formarea de glucoză (zahăr natural), aminoacizi, acizi grași, glicerol și alți compuși organici importanți. Energia pentru ca reacțiile să aibă loc este preluată din ATP și NADP-H2 create în faza de lumină.
Respirația plantelor
Ca reprezentanți ai materiei vii, plantele respiră. Mai mult, absorbind și eliberând atât O2, cât și dioxidul de carbon. Numai la plante, în timpul procesului de fotosinteză, se consumă CO2 și se eliberează O2. Este de remarcat faptul că se eliberează mult mai mult oxigen decât se consumă pentru respirație. În consecință, în cantitatea totală în lumină, planta eliberează în principal oxigen prin absorbția CO2. În același timp, are loc și procesul de respirație, dar consumul de O2 și îndepărtarea dioxidului de carbon au loc la o scară mult mai mică.
De regulă, în întuneric, plantele absorb oxigenul și eliberează dioxid de carbon, adică respiră. Ca atare, plantele nu au sistem respirator: absorb oxigenul de pe întreaga suprafață, în principal din frunze.
Plante care eliberează oxigen în întuneric
Majoritatea plantelor eliberează energetic oxigen în lumină, iar fără el, dimpotrivă, îl consumă. Din acest motiv, de obicei nu este recomandat să le puneți în dormitor. Dar pentru unele plante, totul se întâmplă invers.
De exemplu, Kalanchoe, ficusul lui Benjamin și orhideele dau în mod dinamic O2 în orice moment al zilei. Printre plantele care eliberează oxigen noaptea se numără aloe, care dezinfectează, printre altele, aerul de microbi și extrage substanțe nocive din acesta. Probabil că toată lumea știe despre proprietățile benefice ale acestei suculente unice.
Cel mai puternic purificator al mediului este sansevieria, care ajută la întărirea sistemului imunitar al oamenilor. Această specie include și mușcata, capabilă să distrugă oricebacterii și chiar unii viruși. Are proprietăți antidepresive: mirosul său poate ameliora nevroza, insomnia, stresul și tensiunea nervoasă.
Importanța fotosintezei pentru planeta noastră
Conform oamenilor de știință, planeta Pământ s-a format din nebuloasa solară și inițial nu exista oxigen în atmosfera sa. Apariția unui astfel de gaz vital a fost posibilă tocmai datorită fotosintezei. Ca urmare, a apărut respirația cu oxigen, care este inerentă aproape tuturor ființelor vii. Oxigenul a contribuit la formarea apărării naturale a planetei împotriva radiațiilor ultraviolete de la soare - stratul de ozon. Această împrejurare a favorizat evoluția: eliberarea organismelor vii din ocean pe uscat.
Este, de asemenea, foarte important ca plantele care produc oxigen să consume și dioxid de carbon din atmosferă. Excesul de CO2 provoacă un efect de seră care este dăunător pentru climă și viețuitoare.
În absența fotosintezei, ar exista o supraabundență de CO2 în atmosfera planetei. Ca urmare, majoritatea organismelor vii nu ar putea respira și ar muri. Fotosinteza determină stabilitatea compoziției gazelor din învelișul atmosferic al Pământului. Copacii sunt plămânii planetei noastre. Prin urmare, este foarte important să le protejați de defrișări și incendii și să plantați mai multă vegetație în așezări.
Valoarea colosală a fotosintezei constă în faptul că diverși compuși organici provin din elemente minerale simple. Se dovedește că totulviața de pe Pământ își datorează existența acestui proces uimitor.
În plus, plantele sunt mâncate de un număr mare de animale. Compușii organici creați și acumulați de plante sunt, de asemenea, hrană și o sursă de energie. De-a lungul a miliarde de ani, în intestinele pământului s-au acumulat depozite mari de materie organică (petrol, cărbune și altele).
Oamenii folosesc produsele fotosintezei nu numai în alimentație și tratament, ci și în activități economice ca material de construcție și diverse materii prime.
