Что такое фотосинтез
Жизнь на Земле во многом зависит от фотосинтеза. Он отвечает за производство кислорода и поддержание его уровня в атмосфере. Также с помощью фотосинтеза образуется большая часть энергии, необходимой для жизни на нашей планете.
«Бери и Делай» рассказывает, что такое фотосинтез, каких видов он бывает и как именно происходит в клетках живых организмов.
Что такое фотосинтез?
Фотосинтез — это процесс, в ходе которого растения и другие организмы преобразуют световую энергию солнца в химическую. Часть полученной энергии они хранят в виде сахаров, которые синтезируются из углекислого газа и воды. В дальнейшем организмы используют эти сахара для своего питания. Побочным продуктом этой реакции является кислород.
К фотосинтезу способны большинство растений, водорослей и цианобактерий. Такие организмы называют фотоавтотрофами. Это значит, что они могут синтезировать энергию непосредственно из углекислого газа и воды, используя энергию света.
Однако не всем организмам для фотосинтеза нужен углекислый газ. Некоторые берут вместо него органические соединения из окружающей среды. Они называются фотогетеротрофами и по большей части представлены различными видами бактерий.
Каким бывает фотосинтез?
Есть 2 типа фотосинтеза: оксигенный и аноксигенный. Реакция в них протекает практически одинаково, но оксигенный фотосинтез наиболее распространен и осуществляется растениями, водорослями и цианобактериями.
Оксигенный фотосинтез. Во время этого процесса световая энергия переносит электроны из воды, поглощенной корнями растений, в углекислый газ для производства углеводов. При этом переносе углекислый газ получает электроны и восстанавливается, а вода теряет электроны и окисляется. Вместе с углеводами вырабатывается кислород. Оксигенный фотосинтез работает как противовес дыханию: поглощает углекислый газ, который производят все дышащие на Земле организмы, и возвращает обратно в атмосферу кислород.
Аноксигенный фотосинтез в качестве доноров электронов использует вещества, которые не являются водой и не производят кислород. Например, это может быть сероводород. Такой тип фотосинтеза обычно характерен для бактерий.
Как происходит фотосинтез?
Рассмотрим фотосинтез на примере растений.
В процессе фотосинтеза растения поглощают из воздуха и почвы воду и углекислый газ. В растительных клетках вода окисляется, то есть теряет электроны, а углекислый газ восстанавливается, то есть приобретает электроны. При этом вода превращается в кислород, а углекислый газ — в глюкозу. Затем растения выпускают кислород обратно в воздух и сохраняют энергию в молекулах глюкозы.
У растений фотосинтез происходит внутри растительных клеток, в которых находятся небольшие органеллы — хлоропласты. Они и накапливают в себе энергию солнечного света. Внутри мембран хлоропластов находится светопоглощающий пигмент — хлорофилл. Он отвечает за придание растениям зеленого цвета. Во время фотосинтеза хлорофилл поглощает энергию волн синего и красного света и отражает волны зеленого света, благодаря чему растения выглядят зелеными.