Фотосинтез есть накопление части солнечной энергии путем превращения ее в потенциальную энергию хи­мических связей органических веществ.

Фотосинтез - необходимое связующее звено между живой и неживой природой. Нобелевский лауреат А. Сент-Дьердьи пи­сал: «Жизнью движет слабый непрекращающийся поток солнеч­ного света».

Значение сротосинтеза не осознавалось до сравнительно недавне­го времени. Аристотель и другие ученые древней Греции пола­гали, что растения добывают свою «пищу» из почвы. Около 350

 

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

 

лет назад голландский естествоиспытатель Ян Баптист ван Гель-монт (1579 - 1644) доказал, что не одна почва кормит растения. Он выращивал маленькое дерево ивы в глиняном горшке, поливая его только водой. Через 5 лет масса дерева увеличилась на 74,4 кг, а масса почвы уменьшилась только на 57 г. Гельмонт решил, что все вещества растения образуются из воды.

В конце XVIII столетия английский ученый Джозеф Пристли (1733 - 1804) открыл, что растения «исправляют» воздух. В закрытом сосуде свеча гасла, а после того как туда помещали веточку мяты, свеча снова могла гореть. Опыты Пристли впервые позволили логически объяснить, почему воздух на Земле остает­ся «чистым», несмотря на горение бесчисленных огней и дыха­ние множества животных, выделяющих С0₂. Когда ученого на­граждали за открытие, он прЪизнес: «Растения произрастают не напрасно, а очищают и облагораживают нашу атмосферу». А в 1796 г. голландский врач Ян Ингенхауз (1730 - 1799) обна­ружил, что воздух «исправляется» только на солнечном свету и только зелеными частями растений.

Затем было обнаружено, что в образующихся при фотосин­тезе органических веществах соотношение углерода, водорода и кислорода таково, что на 1 атом углерода приходится как бы 1 молекула воды (СН₂0), откуда и название Сахаров - «углеводы». Считалось, что углеводы образуются из углерода и воды, а кисло­род выделяется из С0₂.

Позже английский медик Корнелиус ван Ниль, изучая фото-синтезирующие бактерии, показал, что в результате фотосинте­за серные бактерии выделяют серу, а не кислород:

Он предположил, что не С0₂, а вода разлагается при фотосинтезе, и предложил следующее суммарное уравнение фотосинтеза:

Для водорослей и зеленых растений Н₂А - это вода (Н₂0), для пурпурных серных бактерий Н₂А - сероводород (H₂S), а для других бактерий это может быть свободный водород или другое окисляемое вещество. Эта идея в 30-х годах нашего столетия была подтверждена экспериментально с использованием тяжело­го изотопа кислорода (¹⁸0):

Простейший углевод - глюкоза - имел формулу (СН₂0)₆ или С₆Н₁₂0₆, поэтому суммарное уравнение фотосинтеза стали запи­сывать так:

Синтезированные растениями углеводы (глюкоза, сахаро­за, крахмал и др.) являются главным источником энергии для большинства гетеротрофных организмов, населяющих нашу планету.

Разложение органических веществпроисходит в процес­се метаболизма (гр. metabol - изменение) В ЖИВЫХ КЛбТКОХ.