Каждый день, едва взойдёт солнце, на нашей планете запускается грандиозный, невидимый невооруженным глазом процесс, который называют основой жизни. Это фотосинтез. Без него невозможна была бы жизнь в том виде, в каком мы её знаем. Но что же это такое?
Если говорить просто, фотосинтез — это способность растений, водорослей и некоторых бактерий создавать себе пищу буквально «из воздуха», используя солнечную энергию. Они превращают неорганические вещества в органические, выступая в роли автотрофов, то есть самопитающихся организмов.
Как это работает?
Представьте себе лист дерева как миниатюрную биохимическую лабораторию. Для приготовления «обеда» ему нужны всего три ингредиента:
1. Вода (H₂O). Её растение всасывает из почвы корнями.
2. Углекислый газ (CO₂). Он поглощается из атмосферы через мелкие поры на поверхности листа — устьица.
3. Солнечная энергия. Улавливается особым зелёным пигментом — хлорофиллом.
Процесс условно можно разделить на две стадии. На световой стадии солнечный свет, поглощённый хлорофиллом, расщепляет молекулу воды. Эта реакция похожа на крошечный взрыв, в результате которого высвобождается энергия и образуется кислород (O₂). Именно этот кислород, являющийся для растения всего лишь побочным (ненужным) продуктом, мы с вами и вдыхаем.
На следующей, темновой стадии (ей не нужен свет), высвобожденная энергия используется для «сборки» молекул глюкозы (C₆H₁₂O₆) из углекислого газа и водорода, полученного из воды. Глюкоза — это и есть тот самый сахар, который служит для растения основным источником энергии и строительным материалом для роста.
Упрощённо формулу фотосинтеза можно записать так:
Вода + Углекислый газ + Световая энергия → Глюкоза + Кислород
Значение этого процесса трудно переоценить. Фотосинтез — это:
• Легкие планеты. Он является главным источником кислорода в атмосфере Земли.
• Основа пищевой цепи. Растения, производящие органическое вещество, являются пищей для травоядных животных, тех, в свою очередь, едят хищники. Вся жизнь на Земле зависит от солнечной энергии, запасённой растениями.
• Хранитель углерода. Растения поглощают избыточный углекислый газ из атмосферы, смягчая парниковый эффект.
Таким образом, фотосинтез — это фундаментальный процесс, который неусыпно поддерживает существование всей биосферы.
Материал для Выставки "Они растения. А почему?" в Чувашском национальном музее
