ФОТОСИНТЕЗ - раздел Право, ФОТОСИНТЕЗ В Течение Тысячелетий Люди Считали, Что Питается Растение Исключительно Благ...
В течение тысячелетий люди считали, что питается растение исключительно благодаря корням, поглощая с их помощью все необходимые вещества из почвы. Проверить эту точку зрения взялся в начале XVI в. голландский натуралист Ян ван Гельмонт. Он поставил простой опыт, который может при наличии известного терпения повторить каждый. Гельмонт взвесил землю в горшке и посадил туда побег ивы. В течение пяти лет он поливал деревце, а затем
высушил землю и взвесил её и растение. Ива весила более 75 кг, а вес земли изменился всего на несколько сот граммов! Вывод учёного был непреложен: растения получают питательные вещества прежде всего не из почвы, а... из воды. На два столетия в науке утвердилась теория "водного питания растений. Листья, по этой теории, лишь помогали растению испарять излишнюю влагу.
К самому неожиданному, но правильному
предположению — о воздушном питании растений — учёные пришли лишь к началу XIX в. (Хотя из воды и почвы растения, конечно, тоже получают питательные вещества. )
Важную роль в понимании этого процесса сыграло открытие, совершённое английским химиком Джозефом Пристли в 1771 г. Сделано оно было случайно. Как известно, стоит зажечь под стеклянным герметичным колпаком свечу или посадить туда живую мышь, как воздух становится непригоден ни для горения, ни для дыхания. Свеча гаснет, животное гибнет от удушья. Сегодня мы бы сказали, что в таком воздухе нет кислорода, зато много углекислого газа. Пристли искал способ очищения этого «испорченного» воздуха. Учёный подвергал его нагреву, охлаждению, но воздух не очищался. Пристли поместил под колпак с « испорченным » воздухом цветок в горшке. Он полагал, что растение также скоро погибнет. Но, вопреки ожиданию, растение чувствовало себя вполне хорошо. Пристли вновь посадил под колпак мышь. У мыши, сидящей вместе с растением, также не наблюдалось никаких признаков удушья.
Пристли сделал поразительный вывод: растения (как в опыте, так и в природе) очищают воздух и делают его пригодным для дыхания. Позднее выяснилось: для того чтобы растение «очищало воздух», необходим свет.
Десять лет спустя учёные поняли, что растение не просто превращает углекислый газ («испорченный воздух») в кислород. Углекислый газ необходим растениям для жизни, он служит для них настоящей пищей (вместе с водой и минеральными солями).
Надо сказать, что «питаться воздухом» совсем не легко. Ведь в воздухе всего 0, 03% углекислого газа. Чтобы вырастить один кубометр еловой древесины, растению надо «выкачать» углекислый газ из более чем миллиона кубометров воздуха.
Воздушное питание растений называется фотосинтезом. Кислород в процессе фотосинтеза выделяется в качестве побочного продукта.
Миллиарды лет назад в атмосфере Земли не было свободного кислорода. Если бы человек был перенесён туда с помощью «машины времени», он бы немедленно задохнулся. Весь кислород, которым дышат почти все живые существа нашей планеты, выделен растениями в процессе фотосинтеза. Фотосинтез сумел изменить весь облик нашей планеты!
80% кислорода выделяется морскими водорослями и только 20% — наземными растениями. Поэтому океан иногда называют «лёгкими планеты».
Но этого мало. Растения — настоящие фабрики органических веществ, работающие на солнечной энергии. Как это ни удивительно, но растительное происхождение имеют и органические вещества, из которых состоят организмы
Опыт Джозефа Пристли.
Мышь задыхается
под герметичным колпаком,
но остаётся жива, если под ним
находится зелёное растение.
животных, в том числе и наши с вами. Животные лишь преобразуют вещества, первоначально созданные растениями. Климент Тимирязев писал по этому поводу: «Человек вправе наравне с самим китайским императором величать себя сыном солнца». Итак, растения доносят до всех живых существ планеты энергию солнечных лучей. В этом заключается космическая роль фотосинтеза.
В «Путешествиях Гулливера» Джонатана Свифта рассказывается о Великой Академии в Лага-до, учёные которой были поглощены бессмысленными или невыполнимыми проектами. Один из них, в частности, искал способ извлекать из огурцов заключённые в них солнечные лучи.
С современной точки зрения проект этот вовсе не так безумен, как казалось современникам Свифта. Дрова, каменный уголь, нефть, горючий газ, торф — всё это «консервы» из солнечных лучей. Причём каменный уголь и нефть донесли до нас тепло лучей Солнца, дошедших до Земли десятки миллионов лет назад!
Химическое уравнение фотосинтеза выглядит следующим образом:
6СО2+6Н2О=С6(Н2О)6+6О2.
С языка химических формул это можно перевести примерно так:
Зелёный цвет травы и листьев — цвет хлорофилла. Это вещество играет в фотосинтезе главную роль. Процесс фотосинтеза многоступенчатый.
Он запускается, когда на молекулу хлорофилла попадает частица света (фотон). Но дальше фотосинтез может идти и в темноте — процесс всё равно не остановится. Точно так же, выстроив длинный ряд из костяшек домино, можно ударить по первой из них и со стороны смотреть, как падают остальные. (Правда, каждую секунду на молекулу хлорофилла падает не один фотон, а очень много. )
В процессе фотосинтеза учёные выделяют две фазы. Световая фаза идёт только на свету. Более длительная, темновая, в свете не нуждается.
Хлорофилл поглощает красные, синие и фиолетовые лучи, а зелёные лучи почти не поглощает, поэтому мы и видим лист зелёным. Кроме хлорофилла в тканях растений присутствуют
вещества, имеющие оранжевую и желтую окраску. Некоторые из них тоже поглощают свет (хотя и хуже, чем хлорофилл). Осенью хлорофилл в листьях деревьев разрушается (в нём содержатся ценные для растения азот и магний, которые невыгодно терять с листвой и которые переходят в другие органы растения) и оранжево-жёлтые краски становятся заметными.
А в морские глубины красные лучи проникают плохо, поэтому в тканях красных и бурых водорослей наряду с хлорофиллом есть и другие вещества, поглощающие свет. Но, если не считать некоторых бактерий, хлорофилл есть в клетках всех живых существ, способных к фотосинтезу.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
ФОТОСИНТЕЗ
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
РАСТЕНИЯ И ВОДА
Помните, о чём беседовали растения в рассказе Всеволода Гаршина «Атталеа принцепс»?
«— Скажите, пожалуйста, скоро ли нас будут поливать? — спросила саговая пальма, очень любившая сырость.
БОТАНИЧЕСКИЙ САД
Путешествуя по другим континентам и частям света (Африке, тропической Азии), европейцы невольно поражались обилию диковинных растений, неизвестных на их родине. Многим путешественникам захотелось
ГЕРБАРИЙ
Для учебных и научных целей нередко нужно иметь в своём распоряжении растения и зимой, когда кругом лежит снег и зелёных растений нигде нет. Конечно, их можно выращивать в оранжереях, но это оче
ОБЕЗЬЯНЫ — СБОРЩИКИ РАСТЕНИЙ
Учёные из ботанического сада Сингапура необычным способом сумели использовать гербарий для пополнения своей коллекции живых растений. Они обучили нескольких обезьян, показывая им образцы редких
ВОДОРОСЛИ
Присев на берегу пруда или реки, вы можете полюбоваться белоснежными цветками кувшинки, послушать шелест рогоза и камыша в прибрежных зарослях. Поверхность прудов порой сплошь затягивает ряска. Н
БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ
В бурых водорослях преобладают жёлтые и бурые пигменты (в том числе фукоксантин). К числу этих водорослей принадлежат самые крупные водоросли в мире, например тихоокеанский макроцистис,
ЗЕЛЁНЫЕ ВОДОРОСЛИ
Своё название зелёные водоросли получили за ярко-зелёную окраску. Хлорофилл в них преобладает над другими пигментами. По своему строению зелёные водоросли необычайно разнообразны.
О таки
ХАРОВЫЕ ВОДОРОСЛИ
Одна из наиболее высокоразвитых групп водорослей — харовые — произошла, как считается, от зелёных водорослей около 400 млн. лет назад. Внешне харовые напоминают такие высшие растения, как хвощи.
ЛИШАЙНИКИ
Во время долгих странствий древнееврейского народа по пустыне (они продолжались, согласно Библии, сорок лет) люди вначале сильно бедствовали от нехватки пищи. Но после месяца невзгод, проснувшись
САМЫЕ ДОЛГОЖИВУЩИЕ?
Растут все лишайники необычайно медленно. А медленнее всего — накипные лишайники. Например, альпийский лишайник умбиликария цилиндрическая (Umbilicaria cylindrica) за 200 лет вырастает всего на м
ПАПОРОТНИКИ
Множество легенд сложено о «цветке папоротника». Растение это казалось загадочным, потому что никто никогда не видел его цветков. А раз их так трудно найти, думали люди, значит, им наверняка прис
ГОЛОСЕМЕННЫЕ
Ныне живущие голосеменные подразделяются на четыре класса: саговниковые, гне'товые, гинкговые и хвойные. Хвойные — единственная процветающая ныне группа голосеменных. От цветковых голосеменные отли
САГОВНИКИ
В мезозойской эре саговники преобладали в зелёном покрове Земли. Под сенью этих деревьев бродили динозавры. Ныне это небольшая (около 120 видов) группа голосеменных, встречающихся кое-где в тропи
ВЕЛЬВИЧИЯ
В каменистых пустынях Юго-Западной Африки, особенно в пустыне Намиб, где порой месяцами не выпадает ни капли дождя, растёт ещё одно чудо природы — вельвичия удивительная(Welwitsc
ХВОЙНЫЕ
От саговников и гинкго хвойные отличаются не только тем, что имеют хвою, но и особенностями размножения (о чём можно прочитать в статье «Размножение»).
Всего к классу хвойных принадлежит
СОСНОВЫЕ
СОСНА ОБЫКНОВЕННАЯ.Одна из самых светолюбивых пород средней полосы — сосна обыкновенная (Pinus sylvestris). Залитый солнцем бор-беломошник невольно создаёт у людей праздничное нас
КИПАРИСОВЫЕ
КИПАРИС.На Кавказе существует легенда о девушке по имени Кипарис, проводившей жениха в дальнее плавание и каждый вечер ожидавшей его на берегу. Но жених всё не возвращался, и тогда
ЖИВИЦА, СМОЛА, СКИПИДАР, КАНИФОЛЬ...
Всем знаком стойкий «смолистый» аромат хвойного леса. Его создают эфирные масла. Древесину хвойных деревьев пронизывают смоляные ходы, наполненные эфирными маслами и растворённой в них смолой. Эт
СЕКВОЙИ
К семейству таксодиевых относятся секвойи — самые гигантские растения, населяющие ныне нашу планету. Самое массивное дерево на свете — секвойя гигантская, или мамонтово дерево (Seqouiadendron giga
ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ
К отделу цветковых относится 3/4 видов современных растений. Семена, как мы знаем, есть уже у голосеменных, а у цветковых впервые появляются цветок и плод (см. ст. «Органы высших растений»).
ВИКТОРИЯ
Царственная виктория(Victoria regia) названа так в 1837г. в честь английской королевы Виктории. Растение открыл в 1800 г. немецкий ботаник Генке в глухих амазонских джунглях. «Силы небесные, что э
ВОДЯНОЙ ОРЕХ
В прудах и озёрах можно встретить розетки листьев, напоминающих берёзовые. Это чилим, или водяной орех (его ещё зовут рогатым орехом, чёртовым орехом), из семейства водноореховых. Жителей Астраха
ХРИЗАНТЕМА
У некоторых народов декоративные растения стали настоящими национальными символами. К примеру, трон японского императора с VIII в. зовётся «хризантемовым». Золотистая хризантема — символ солнца,
ЛЕКАРСТВЕННЫЕ И ЯДОВИТЫЕ РАСТЕНИЯ
Издавна люди подмечали у некоторых растений лечебные свойства. Правда, было неизвестно, с чем они связаны, и объясняли их магией (потому-то знатоков лечебных трав и сжигали на кострах в средние в
ВАЛЕРИАНА
Целебные или ядовитые вещества растений могут совершенно по-разному действовать на разных животных. Это прекрасно показывает пример валерианы лекарственной. Для человека валериановая настойка, ка
В ЧЁМ ЦЕЛЕБНАЯ СИЛА РАСТЕНИЯ?
«Отец медицины» Гиппократ считал, что целебная сила лекарственного растения заключена в неповторимой смеси его живых соков. Гален, напротив, стал кипятить или настаивать растения с водой или вином,
ПРЯНОСТИ
Писатель Стефан Цвейг в повести «Магеллан» так рассказывал о роли пряностей в истории человечества:
«Вплоть до позднего средневековья пища северян была невообразимо пресна и безвкусна. Но
ГВОЗДИКА
К цветкам гвоздики, которые всем хорошо известны, пряность гвоздика не имеет никакого отношения. Пряность — это высушенные цветочные бутоны гвоздичного дерева (Eugenia caryophyllata) из тропическо
МУСКАТНЫЙ ОРЕХ
На тех же Молуккских островах в Индонезии растёт мускатное дерево — мускатник душистый(Myristica fragrans) из семейства мускатниковых. Только здесь уморских побережий оно и встре
РАСТЕНИЯ-ПАРАЗИТЫ
Омела белая.
ОМЕЛЫ.Множество легенд сложили разные народы о растениях-паразитах.
ЛЕГЕНДЫ ОБ ОМЕЛЕ
Человек, оказавшийся в начале нашей эры в одной из священных дубрав древних галлов, мог стать свидетелем церемонии поклонения омеле — таинственному растению, поселяющемуся на ветвях деревьев. Галл
ЛЕГЕНДЫ ОБ ОМЕЛЕ
Человек, оказавшийся в начале нашей эры в одной из священных дубрав древних галлов, мог стать свидетелем церемонии поклонения омеле — таинственному растению, поселяющемуся на ветвях деревьев. Галл
ПОВИЛИКИ
Своими длинными стеблями, похожими на шнуры, паразиты из семейства повиликовых обвивают побеги растений-хозяев. Они «душат свои жертвы в объятиях», или, точнее, присосками на стебле высасывают из н
ПАРАЗИТАКСУС
Говоря о растениях-паразитах, нельзя не упомянуть единственного паразита среди хвойных — паразитаксус опалённый, открытый в XIX в. на острове Новая Каледония. Из-за необычной пурпурной или рыжеват
РАСТЕНИЯ-ХИЩНИКИ
На какие только уловки не приходится идти растениям, растущим в пустыне или на бедной почве, чтобы получить необходимые минеральные соли! Особенно трудно это на сфагновых болотах, где разложение
ПОЧЕМУ РАСТЕНИЯ-ХИЩНИКИ ЖИВУТ НА БОЛОТАХ?
Учёные различают низинные и верховые болота. Растения, живущие на низинных болотах, «голода», т. е. недостатка в минеральных солях, не испытывают. Они получают их из грунтовых вод.
Иное д
ГИГАНТСКИЕ НЕПЕНТЕСЫ
На острове Борнео встречаются гигантские непентесы с кувшинчиками высотой 45—50 см и диаметром горлышка до 16 см. В него свободно мог бы пробраться голубь, а мелкие птицы порой и впрямь попадаю
ЖИВОТНЫЕ — НАХЛЕБНИКИ ХИЩНЫХ РАСТЕНИЙ
Некоторые животные приспособились кормиться за счёт хищных растений. Так, во Флориде (США) маленькая, длиной 1 мм, гусеница бабочки трихоптилус приучилась перехватывать пищу у местных росянок. Гл
ЛЕГЕНДЫ О РАСТЕНИЯХ-ЛЮДОЕДАХ
У многих народов существовали красочные легенды о растениях-людоедах. Новые легенды рождались уже в просвещённых XIX иXX веках.
Тропическая лиана монсте'ра из семейства а
ГИГАНТСКОЕ СОЦВЕТИЕ
Одно из самых больших соцветий имеет редкое растение семейства бромелиевых — пуйя, растущее в Боливии. Живёт оно 80—150 лет и цветёт лишь однажды в жизни, после чего погибает (такие растения назы
О БАНАНОВОЙ КОЖУРЕ
Кому не приходилось скользить и даже падать, наступив на банановую кожуру! Но, оказывается, ей можно найти и полезное применение.
Чтобы спустить корабль на воду, в старину спусковую плоско
САХАРНЫЙ ТРОСТНИК
Сгущённый сок сахарного тростника (Saccharum officinarum) — саркару — в Индии пили ещё 5 тыс. лет назад. В IV в. до н. э. один из полководцев Александра Македонского писал: «В Индии есть тростник,
СОРНЯКИ
Что такое сорняки? По определению английского писателя Гилберта Кита Честертона, это «растения, польза от которых ещё мало известна». Человек ведёт беспощадную борьбу с сорняками с тех пор, как н
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов