Что такое фотосинтез?

Фотосинтез — это процесс, с помощью которого растения, водоросли и некоторые бактерии преобразуют световую энергию в химическую энергию, запасая её в виде органических соединений, таких как глюкоза. Этот процесс является основой жизни на Земле, поскольку он обеспечивает пищу и кислород, необходимые для живых организмов.

Условия фотосинтеза
Для фотосинтеза необходимы несколько ключевых компонентов:
1. Свет: Источник энергии для реакции. Обычно используется солнечный свет.
2. Хлорофилл: Зеленый пигмент, содержащийся в хлоропластах растительных клеток, который поглощает свет.
3. Углекислый газ (CO₂): Газ из атмосферы, который растения поглощают через специальные поры в листьях — устьица.
4. Вода (H₂O): Поглощается корнями растения из почвы.

Этапы фотосинтеза
Фотосинтез состоит из двух основных стадий:
1. Световая стадия (световые реакции):
− Происходит в мембранах тилакоидов, расположенных внутри хлоропластов.
− Здесь энергия света преобразуется в химическую энергию — АТФ (аденозинтрифосфат) и НАДФН (никотинамидадениндинуклеотидфосфат).
− Вода расщепляется (фотолиз), выделяя кислород.

1. Темновая стадия (реакции Кальвина):
   • Проходит в строме хлоропластов.
   • Здесь используется энергия, запасенная в АТФ и НАДФН, для фиксации углекислого газа и преобразования его в органические молекулы, например, глюкозу.
   • Хотя эта стадия называется «темновая», она может происходить и днем; для неё просто не требуется свет.

Химическое уравнение фотосинтеза
Общий процесс фотосинтеза можно выразить следующим уравнением:
6CO₂ + 6H₂O + световая энергия → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
Здесь:
− CO₂ — углекислый газ,
− H₂O — вода,
− C₆H₁₂O₆ — глюкоза,
− O₂ — кислород.

Значение фотосинтеза
1. Производство пищи: Растения создают органические вещества, которые служат пищей для них самих и для других организмов.
2. Образование кислорода: Фотосинтез выделяет кислород, который необходим для дыхания большинства живых существ.
3. Круговорот веществ: Фотосинтез связан с углеродным циклом, регулируя содержание углекислого газа в атмосфере.
4. Энергетическая основа экосистем: Вся энергия, используемая живыми организмами, изначально поступает в биосферу благодаря фотосинтезу.

Таким образом, фотосинтез — это фундаментальный процесс, благодаря которому поддерживается жизнь на нашей планете.