Фотосинтез

В конце XVIII в. учёные с помощью опытов выяснили, что для нормального роста и развития растениям необходимы вода, минеральные и органические вещества. Вы уже знаете, что воду и минеральные вещества растение получает из почвы. Откуда в растении берутся органические вещества? Где они образуются? Учёные нашли ответы на эти вопросы. Они установили, что такие органические вещества, как сахар и крахмал (углеводы), образуются из углекислого газа и воды в клетках, содержащих хлоропласты, и только при участии света.

Процесс образования органических веществ из неорганических (углекислого газа и воды) в хлоропластах с использованием энергии света называют фотосинтезом.

Фотосинтез происходит только в тех клетках, которые содержат хлоропласты. В хлоропластах имеется зелёный пигмент хлорофилл, который придаёт растению зелёную окраску. Именно он улавливает энергию света, необходимую для образования органических веществ.

Хлоропласты в тканях листа

У большинства высших растений фотосинтез происходит в клетках листьев. В связи с этим строение листьев связано с приспособлениями для улавливания света: широкая и плоская листовая пластинка; листья, расположенные на стебле так, чтобы они не затеняли друг друга; прозрачная кожица, через которую свет проникает внутрь листа. Но у некоторых растений, например кактусов, фотосинтез протекает в клетках стебля, содержащих хлоропласты.

Углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, растение поглощает из воздуха.

Схема фотосинтеза

В растениях, как правило, образуется больше органических веществ, чем может быть немедленно израсходовано для роста и других жизненных процессов. Неиспользованная часть органических веществ запасается в семенах, клубнях, луковицах и других органах растений. Наиболее важным и часто запасаемым растениями веществом является крахмал.

Роль фотосинтеза в природе и жизни человека. Созданные в процессе фотосинтеза органические вещества — источник пищи и энергии для всего живого на Земле. За миллиарды лет на нашей планете накопились большие запасы органических веществ в виде каменного угля и торфа. Всё это бывшие растения, в которых запасена преобразованная солнечная энергия.

В процессе фотосинтеза растения выделяют кислород. Именно благодаря фотосинтезу поддерживается постоянство газового состава в атмосфере. В атмосфере содержится около 21% кислорода и 0,03% углекислого газа.

В использовании растением солнечной энергии проявляется связь между Землёй и космосом. На «космическую роль растений» указывал известный русский учёный Климент Аркадьевич Тимирязев. Благодаря фотосинтезу ежегодно запасается огромное количество преобразованной солнечной энергии. Поглощение в процессе фотосинтеза углекислого газа служит препятствием для увеличения его содержания в атмосфере. Человек широко использует продукты фотосинтеза не только в пищу, но и в хозяйственной деятельности как строительный материал, сырьё для производства вискозного шёлка, бумаги, спирта, лекарственных препаратов и др.

Зелёное растение, используя энергию солнечных лучей, само создаёт органические вещества из неорганических (углекислого газа и воды), выделяя при этом кислород. Значит, оно не нуждается в получении органических веществ из окружающей среды. Поэтому зелёные растения относят к автотрофным организмам.

Значение фотосинтеза

Таким образом, у растений можно выделить два типа питания: минеральное, обеспечивающее растение водой и минеральными веществами, и фотосинтез, в процессе которого образуются необходимые органические вещества.

1. Выполните интерактивное упражнение.

2. Выполните интерактивное упражнение.

3. Выполните интерактивное задание.

4. Выполните интерактивное упражнение.

5. Ответьте на вопросы теста.