за что отвечает фотосинтез растений
Фотосинтез
Типы питания
Фотосинтез
Ниже вы увидите сравнение строения хлорофилла и гемоглобина. Обратите внимание, что в центре молекулы хлорофилла находится ион Mg.
В высшей степени гениально значение процесса фотосинтеза подчеркнул русский ученый К.А. Тимирязев: «Все органические вещества, как бы они ни были разнообразны, где бы они ни встречались, в растении ли, в животном или человеке, прошли через лист, произошли от веществ, выработанных листом. Вне листа или, вернее, вне хлорофиллового зерна в природе не существует лаборатории, где бы выделялось органическое вещество. Во всех других органах и организмах оно превращается, преобразуется, только здесь оно образуется вновь из вещества неорганического»
Более подробно мы обсудим значение фотосинтеза в завершение этой статьи. Фотосинтез состоит из двух фаз: светозависимой (световой) и светонезависимой (темновой). Я рекомендую использовать названия светозависимая и светонезависимая, так как они способствуют более глубокому (и правильному!) пониманию фотосинтеза.
Светозависимая фаза (световая)
Эта фаза происходит только на свету на мембранах тилакоидов в хлоропластах. В ней принимают участие различные ферменты, белки-переносчики, молекулы АТФ-синтетазы и зеленый пигмент хлорофилл.
Хлорофилл выполняет две функции: поглощения и передачи энергии. При воздействии кванта света хлорофилл теряет электрон, переходя в возбужденное состояние. С помощью переносчиков электроны скапливаются с наружной поверхности мембраны тилакоидов, тем временем внутри тилакоида происходит фотолиз воды (разложение под действием света):
Гидроксид-ионы отдают лишний электрон, превращаясь в реакционно способные радикалы OH, которые собираются вместе и образуют молекулу воды и свободный кислород (это побочный продукт, который в дальнейшем удаляется в ходе газообмена).
При достижении критической разницы, часть протонов проталкивается на внешнюю сторону мембраны через канал АТФ-синтетазы. В результате этого выделяется энергия, которая может быть использована для фосфорилирования молекул АДФ:
Кислород удаляется из клетки как побочный продукт фотосинтеза, он совершенно не нужен растению. АТФ и НАДФ∗H2 в дальнейшем оказываются более полезны: они транспортируются в строму хлоропласта и принимают участие в светонезависимой фазе фотосинтеза.
Светонезависимая (темновая) фаза
При участии АТФ и НАДФ∗H2 происходит восстановление CO2 до глюкозы C6H12O6. В светонезависимой фазе происходит цикл Кальвина, в ходе которого и образуется глюкоза. Для образования одной молекулы глюкозы требуется 6 молекул CO2, 12 НАДФ∗H2 и 18 АТФ.
Таким образом, в результате темновой (светонезависимой) фазы фотосинтеза образуется глюкоза, которая в дальнейшем может быть преобразована в крахмал, служащий для запасания питательных веществ у растений.
Значение фотосинтеза
Значение фотосинтеза невозможно переоценить. Уверенно утверждаю: именно благодаря этому процессу жизнь на Земле приобрела такие чудесные и изумительные формы, какие мы видим вокруг себя: удивительные растения, прекрасные цветы и самые разнообразные животные.
Хемосинтез был открыт русским микробиологом С.Н. Виноградским в 1888 году. Большинство хемосинтезирующих бактерий относится к аэробам, для жизни им необходим кислород.
Значение хемосинтеза
Хемосинтезирующие бактерии являются неотъемлемым звеном круговорота в природе таких элементов как: азот, сера, железо.
Усвоение нитратов происходит за счет клубеньковых бактерий на корнях бобовых растений, однако важно помнить, что клубеньковые (азотфиксирующие) бактерии, в отличие от нитрифицирующих бактерий, питаются гетеротрофно.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Что такое фотосинтез? История открытия процесса, фазы фотосинтеза и его значение.
Оглянитесь вокруг! Пожалуй, в каждом доме есть хотя бы одно зеленое растение, а за окном несколько деревьев или кустарников. Благодаря сложному химическом процессу происходящего в них фотосинтеза стало возможно зарождение жизни на Земле и существование человека. Разберем историю его открытия, суть процесса и реакции, которые протекают в разных фазах.
История открытия фотосинтеза
В настоящее время школьники впервые знакомятся со сложными процессами фотосинтеза уже в 6 классе.
Но еще 300-400 лет назад ответ на вопрос «откуда растения берут питательные вещества для строительства своих клеток?» занимал умы ученых во всем мире.
Первым и очевидным ответом было предположение, что из земли. Однако, в далеком 1600 году фламандский ученый Ян Батист ван Гельмонт решил проверить влияние почвы на рост растений и провел уникальный в своей простоте опыт. Естествоиспытатель взял веточку ивы и бочку с почвой. Предварительно их взвесил. А затем посадил отросток ивы в бочку с почвой.
Долгие пять лет ван Гельмонт поливал молодое деревце лишь дождевой водой. А через пять лет выкопал деревце, и вновь взвесил отдельно деревце и отдельно почву. Каково же было его удивление, когда весы показали, что деревце увеличило свой вес практически в тридцать раз, и совсем не походило на тот скромный прутик, что был посажен в кадку. А вес почвы уменьшился всего на 56 граммов.
Ученый сделал вывод. что почва практически не дает строительного материала растениям, а все необходимые вещества растение получает из воды.
После ван Гельмонта различные ученые повторили его опыт, и сложилась так называемая «водная теория питания растений».
Одним из тех, кто попытался возразить этой теории был М.В. Ломоносов. И строил он свои возражения на том, что на пустых, скудных северных землях с редкими дождями растут высокие, мощные деревья. Михаил Васильевич предположил, что часть питательных веществ растения впитывают через листья, но доказать свою теорию экспериментально он не смог.
И как часто бывает в науке, помог его величество случай.
Однажды нерадивая мышь, решившая поживиться церковными запасами, случайно перевернула банку и оказалась в ловушке. И через некоторое время погибла. К нашей удаче, эту мышь в банке обнаружил Джозеф Пристли, который был не просто священником, а по совместительству ученым-химиком, и очень интересовался химией газов и способами очистки испорченного воздуха. И тут церковным мышам не повезло. Они стали участницами различных опытов английского ученого.
Джозеф Пристли ставил под одну банку горящую свечу, а в другую сажал мышь. Свеча тухла, грызун погибал.
В наше время его самого зоозащитники посадили бы в банку, но в далеком 1771 году ученому никто не помешал продолжить свои опыты. Пристли посадил мышь в банку, где до этого потухла свеча. Животное погибло еще быстрее.
И тогда Пристли сделал вывод, что раз все живое на Земле до сих пор не погибло, Бог (мы же помним, что Пристли был священником), придумал некий процесс, чтобы воздух вновь был пригоден для жизни. И скорее всего, основная роль в нем принадлежит растениям.
Чтобы доказать это, ученый взял воздух из банки где погибла мышь, и разделил его на две части. В одну банку он поставил мяту в горшочке. А другая банка ждала своего часа. Через 8 дней растение не только не погибло, а даже выпустило несколько новых побегов. И он опять посадил грызунов в банки. В той, где росла мята — мышь была бодра и закусывала листиками. А в той, где мяты не было — практически моментально лежала дохлая мышиная тушка.
Опыты Пристли вдохновили ученых, и во всем мире начали отлавливать мелких грызунов и пытаться повторить его эксперименты.
Но мы же помним, что Пристли был священником и весь день, до вечерней службы мог заниматься исследованиями.
А Карл Шееле, аптекарь из Швейцарии, экспериментировал в домашней лаборатории в свободное от работы время, т.е. по ночам, и мыши дохли у него независимо от присутствия мяты в банке. В результате его экспериментов получалось, что растения не улучшают воздух, а делают его непригодным для жизни. И Шееле обвинил Пристли в обмане научной общественности. Пристли не уступил, и в результате противостояния ученых было установлено, что для восстановления воздуха растениям необходим солнечный свет.
Именно эти опыты положили начало изучению фотосинтеза.
Исследование фотосинтеза стремительно продолжалось. Уже в 1782 году, спустя всего лишь 11 лет после исследований Пристли, швейцарский ботаник Жан Сенебье доказал, что органоиды растений разлагают углекислый газ в присутствии солнечного света. И практически еще сто лет провальных и удачных экспериментов понадобилась ученым разных специальностей, чтобы в 1864 году немецкий ученый Юлиус Сакс смог доказать, что растения потребляют углекислый газ и выделяют кислород в соотношении 1:1.
Значение фотосинтеза для жизни на Земле
И теперь становится понятна важность процесса фотосинтеза для жизни на земле. Именно благодаря этому сложному химическом процессу стало возможно зарождение жизни на земле и существование человека.
Кто-то может возразить, что на Земле есть места, где не растут ни деревья ни кустарники, например, пустыни или Арктические льды. Ученые доказали, что доля кислорода, выделяемого зеленой массой лесов, кустарников и трав — т. е. растений, что обитают на поверхности суши, составляет всего около 20% газообмена, а 80% кислорода приходится на мельчайшие морские и океанские водоросли, которые потоками воздуха переносятся по всей планете, позволяя дышать животным в экстремальных, практически лишенных растительности регионах нашей удивительной планеты.
Благодаря фотосинтезу вокруг нашей планеты сформировался защитный озоновый экран, защищающий все живое на земле от космической и солнечной радиации, и живые организмы смогли выйти на сушу из глубин океана.
Подробнее о «великой кислородной революции» можно прочитать в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А.А. Каменского на портале LECTA.
К сожалению, в настоящее время кислород потребляют не только живые существа, но и промышленность. Уничтожаются тропические леса, загрязняются океаны, что приводит к снижению газообмена и увеличению дефицита кислорода.
Определение и формула фотосинтеза
Определение и формула фотосинтеза
Слово фотосинтез состоит из двух частей: фото — «свет» и синтез — «соединение», «создание». Если подходить к определению упрощенно, то фотосинтез — это превращение энергии света в энергию сложных химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов. У зеленых растений фотосинтез происходит в хлоропластах.
Схема фотосинтеза, на первый взгляд, проста:
Вода + квант света + углекислый газ → кислород + углевод
или (на языке формул):
Если копнуть поглубже и посмотреть на лист в электронный микроскоп, выяснится удивительная вещь: вода и углекислый газ ни в одной из структурных частей листа непосредственно друг с другом не взаимодействуют.
Фазы фотосинтеза
К фотосинтезу способны не только растения, но и многие одноклеточные животные благодаря специальным органоидам, которые называются хлоропласты.
Хлоропласты — это пластиды зеленого цвета фотосинтезирующих эукариот. В состав хлоропластов входят:
Сложный процесс фотосинтеза состоит из двух фаз: световой и темновой. Как понятно из названия, световая (светозависимая) фаза происходит с участием квантов света. Название темновая фаза вовсе не означает, что процесс происходит в темноте. Более точное определение — светонезависимая. Т.е. для реакций, происходящих в этой этой фазе, свет не нужен, а протекает она одновременно со световой, только в других отделах хлоропласта.
Многие делают ошибку, говоря, что в процессе фотосинтеза происходит производство растениями такого необходимого человечеству кислорода. На самом деле фотосинтез — это синтез углеводов (например, глюкозы), а кислород — лишь побочный продукт реакции.
Световая фаза фотосинтеза
Световая фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов. Фотон света, попадая на хлорофилл, возбуждает его и происходит выделение электронов и скопление отрицательно заряженных электронов на мембране. После того, как хлорофилл потерял все свои электроны, квант света продолжает воздействовать на воду, вызывая фотолиз Н2О.
Положительно заряженные протоны водорода накапливаются на внутренней мембране тилакоида.
Получается такой бутерброд: с одной стороны отрицательно заряженные электроны хлорофилла, с другой – положительно заряженные протоны водорода, а между ними – внутренняя мембрана тилакоида.
Гидроксильные ионы идут на производство кислорода:
Когда количество протонов водорода и электронов достигает максимума, запускается специальный переносчик — АТФ-синтаза. АТФ-синтаза выталкивает протоны водорода в строму, где их подхватывает специальный переносчик никотинамиддинуклеотидфосфат или сокращенно НАДФ. НАДФ — специфический переносчик протонов водорода в реакциях углеводов.
Прохождение протонов водорода через АТФ-синтазу сопровождается синтезом молекул АТФ из АДФ и фосфата или фотофосфорилированием, в отличие от окислительного фосфорилирования.
На этом световая фаза фотосинтеза заканчивается, а НАДФН+ и АТФ переходят в темновую фазу.
Повторим ключевые процессы световой фазы фотосинтеза:
У некоторых растений фотосинтез идет по упрощенному варианту, который называется «циклическое фосфорилирование» и разбирается этот процесс в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А. А. Каменского на портале LECTA.
Что такое фотосинтез
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Все живое на земле обязано своим существованием одному очень важному процессу, который проходит в клетках растений и некоторых бактерий — фотосинтезу.
Что это такое, какова история открытия процесса фотосинтеза, что он из себя представляет и что происходит в две его основные фазы — световую и темновую.
Постараюсь все это описать максимально кратко и понятно. Будет интересно, не переключайтесь.
Фотосинтез — это.
Термин имеет древнегреческие корни: «фото» — свет и «синтез» — это соединение.
Фотосинтез – это сложная химическая реакция, в ходе которой энергия солнечного света (реже – инфракрасного излучения) преобразуется в энергию химическую при активном участии фотосинтетических пигментов (у растений – хлорофилла, у бактерий – бактериохлорофилла и бактериородопсина).
Более кратко и понятно фотосинтез можно охарактеризовать как процесс, на протяжении которого происходит образование органического вещества из неорганических субстанций.
Важнейшими результатами фотосинтеза у растений являются:
У фотосинтезирующих бактерий фотосинтез проистекает несколько по-другому: там генератором кислорода является не вода, а сероводород (H2S). Однако суть явления от этого не меняется: в его основе лежит процесс, характеризующийся перенесением электронов от молекул-поставщиков (доноров) к принимающим структурам (акцепторам).
Зайдя в лес, мы сразу же ощущаем, как легко там дышится.
Причина тому – богатое содержание в воздухе кислорода, выделяемого в атмосферу зелёной растительностью (деревьями, кустарниками, травами, мхами и т.д.) в результате фотосинтеза.
В шахте или пещере нет ни растений, ни света, поэтому там мы задыхаемся, рискуя потерять сознание. На этом элементарном примере легко понять, какую огромную роль играет фотосинтез для обеспечения жизни на нашей планете. Поговорим об этом подробнее.
История изучения
Первая попытка проникнуть в тайны фотосинтеза была предпринята в XVIII веке, когда было обнаружено, что растения на свету выделяют кислород (О2), необходимый для дыхания и горения.
Дальнейшие опыты показали, что кроме выделения кислорода растения поглощают из воздуха углекислый газ, синтезируя при этом органическое вещество при участии воды и света.
В XIX веке удалось выделить хлорофиллы, а позже разделить и изучить пигменты по отдельности благодаря экспериментам по освещению листьев растений фотонами света с разной длиной волны. Выяснилось, что интенсивность фотосинтеза взаимосвязана со спектром поглощения хлорофилла.
В ХХ веке была раскрыта окислительно-восстановительная сущность фотосинтеза и механизм его отдельных стадий. Наконец, американский биохимик М.Кальвин, используя меченые изотопы углерода, подробно описал процесс усвоения растениями углекислого газа, за что был удостоен Нобелевской премии.
Фотосинтез в биологии
Фотосинтез в биологии – это выделение кислорода и органических веществ из неорганических субстанций под действием световой энергии.
Он присущ всем организмам, использующим свет для получения питательных веществ из неорганических соединений (в научном мире их называют фотоавтотрофами).
Растения-фотоавтотрпы впитывают из воздуха углекислый газ, а из почвы – воду, образуя глюкозу, которая в дальнейшем преобразуется в крахмал. Последний служит для растения питательной средой и источником энергии.
Формула фотосинтеза для зелёных растений в упрощённом виде выглядит следующим образом:
Важно ещё раз отметить, что молекулы кислорода отщепляются именно из воды, а не из двуокиси углерода.
Реакция фотосинтеза протекает на клеточном уровне в хлоропластах, содержащих главный пигмент – хлорофилл, который поглощает и трансформирует солнечную энергию. Он же придаёт растениям (в том числе водорослям) зелёную окраску.
Хлоропласты содержатся как в листьях, так и в стеблях растений (большей частью всё-таки в листьях). Их структура очень сложная и состоит из следующих основных элементов:
Даже такие примитивные растения как мхи, практически не имеющие корней и сосудистой ткани, мало приспособленные к жизни на суще, содержат хлоропласты и хлорофилл в своих клетках, что позволяет им полноценно участвовать в фотосинтезе.
Световая и темновая фазы фотосинтеза
В фотосинтезе различают две фазы: световую и темновую.
Световая фаза связана с солнечным излучением, обеспечивающим протекание химических реакций. Следующая за ней темновая фаза – светонезависимая (о чём говорит само название).
Световая фаза
На данной стадии в тилакоидах хлоропластов происходит образование высокоэнергетических продуктов: АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) и НАДФ (фермент, который используется в качестве восстановителя).
Главный пигмент фотосинтеза – хлорофилл. Его молекулы улавливают световое излучение, а входящие в состав молекул электроны «запрыгивают» на другой (более высокий) энергетический уровень, захватываются принимающей средой (акцептором) и передаются по электрохимическим цепям к мембранам тилакоидов.
Там же накапливаются и протоны водорода, что приводит к созданию электрохимического градиента (потенциала), необходимого для синтеза АТФ и образования ферментов.
На тилакоидных мембранах образуются две разновидности фотосистем, которые испускают электроны под действием света. Электроны первой системы участвуют в восстановлении НАДФ, электроны второй – в синтезе АТФ.
Именно во второй системе происходит фотолиз воды – расщепление водной молекулы с выделением кислорода и образованием протонов водорода.
Таким образом, световая фаза охватывает три важнейших процесса:
Кислород выбрасывается в атмосферу, а АТФ и НАДФ перемещаются в строму хлоропласта, где принимают участие в реакциях темновой фазы.
Темновая фаза
В темновой фазе, протекающей в строме хлоропласта, происходит восстановление углекислого газа до глюкозы. При этом используется энергия АТФ и восстановительная сила НАДФ, то есть ресурсы, накопленные в период прохождения световой фазы.
Последовательность реакций, итогом которых является выделение глюкозы, получила название «цикл Кальвина» (в честь вышеупомянутого американского биохимика). Он выражается следующей формулой:
На самом деле кроме глюкозы образуются и другие органические соединения, такие как жирные кислоты, аминокислоты, нуклеотиды, гликолипиды. Протоны водорода, полученные в результате фотолиза воды и связанные в молекулах НАДФ, участвуют в синтезе углеводов.
Поскольку для реакций темновой фазы световая энергия не требуется, они могут протекать как на свету, так и в темноте.
Заключение
Роль зелёных растений на Земле метко охарактеризовал великий русский учёный К. Тимирязев (он назвал эту роль космической):
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (2)
Нередко цветоводы-любители удивляются, что культура погибла, хотя сами же поставили ее в комнату без окон. А если бы они знали, что такое фотосинтез и какое значение он имеет для растений, то не допустили бы такой ошибки. Хотя этот процесс кажется очень сложным и непонятным, он имеет прикладное значение для людей, которые хоть как-то связаны с растениями.
Появление фотосинтеза, уж точно не меньшая загадка, чем возникновения человека на Земле!
Фотосинтез и его значение
Фотосинтез у растений-это процесс, в котором энергия света преобразуется в химическую энергию органических соединений и сахаров. Процесс содержит химические реакции для которых требуется углекислый газ (CO2) и вода (H2O), а также запас химической энергии в виде сахара.
Кислород выделяется в атмосферу, которая является побочным продуктом фотосинтеза у растений, таким образом, образуя уравнение при наличии световой энергии:
где: CO2 = углекислый газ
Солнце является основным источником световой энергии для Земли. Оно излучает электромагнитное излучение в широком спектре, от очень коротких до длинных волн. Видимая часть солнечный света является наиболее эффективной для фотосинтеза.
Фотосинтез у растений очень важен в жизни для всех живых существ, потому что животные и растения синтезируют жиры и белки из углеводов. Таким образом, глюкоза является основным источником энергии для всех живых организмов. Кислород, выделяемый с водяным паром при транспирации в качестве побочного продукта фотосинтеза, обеспечивает большую часть атмосферного кислорода, жизненно важного для дыхания растений и животных, а животные, в свою очередь, производят углекислый газ, необходимый растениям.
Энергия, выделяемая при сжигании угля, дров, бензина и природного газа, а также при сжигании нашим организмом всей пищи, которую мы едим, — все, прямо или косвенно, было захвачено из солнечного света фотосинтезом. Жизнь питается солнечным светом. Энергия, используемая большинством живых клеток, в конечном счете поступает от Солнца, улавливается растениями, водорослями и бактериями в процессе фотосинтеза. Разнообразие жизни возможно только потому, что наша планета переполнена энергией, текущей на Землю от Солнца.
Фотосинтез у растений захватывает около 1% этого огромного запаса энергии, используя его для обеспечения ресурсов, которые движут всей жизнью. Фотосинтетические организмы-это те, которые могут брать простые молекулы из окружающей среды, такие как углекислый газ (CO2) и вода (H2O), и, используя энергию Солнца, создавать свои собственные биологические макромолекулы, такие как углеводы, белки, жиры и нуклеиновые кислоты.
Таким образом, фотосинтез можно считать основным источником жизни почти для всех растений и животных, обеспечивая источник энергии, который управляет всеми их метаболическими процессами.
Фотосинтез переносит электроны из воды в низкоэнергетические молекулы CO2, образуя таким образом богатые энергией молекулы сахара.
Факторы фотосинтеза
Факторами от которых зависит скорость фотосинтеза:
Эти аспекты солнечного излучения больше всего влияют на фотосинтез.
Интенсивность света
Скорость фотосинтеза линейно возрастает с увеличением интенсивности света. Однако слишком большая интенсивность света может повредить хлоропласты.
Интенсивность солнечного излучения-это количество, которое падает на данную область в единицу времени. Калории на квадратный сантиметр в минуту (кал/см 2 /мин) когда-то были популярными единицами измерения, но ватты на квадратный метр (Вт/м 2 ) или килоджоули на гектар (кДж/га) являются метрическими альтернативами.
Среднегодовая солнечная радиация на горизонтальной поверхности Земли колеблется от около 800 кДж/га в субтропических пустынях и менее 300 кДж/га в полярных регионах. Экваториальные регионы получают меньше энергии, чем субтропики, потому что они более облачные. Типичным является значение 700 кДж/га.
Скорость фотосинтеза может измеряться количеством глюкозы, вырабатываемой растением с течением времени. В процессе фотосинтеза, когда на растение влияет более одного фактора, наиболее близкого к его минимальному значению. Поэтому всякий раз, когда есть низкое предложение в одном из факторов, этот конкретный фактор будет ограничивающим. Однако изменение предельного фактора увеличивает или уменьшает скорость фотосинтеза, более того, изменение двух других факторов не будет иметь никакого эффекта.
Качество солнечного излучения
Качество солнечного излучения-это его состав по длине волны. Солнечное излучение варьируется от места к месту в зависимости от состава атмосферы, так как различные компоненты отфильтровывают определенные части электромагнитного спектра. Наука биогеография занимается изучением всех этих вопросов.
В тропиках примерно в два раза больше ультрафиолетового света который достигает земли, также больше ультрафиолетового света на высоте 2500 м, чем на уровне моря. Действительно, ультрафиолетовое излучение сильнее в горах – поэтому неосторожные люди могут неожиданно получить солнечные ожоги на горнолыжных курортах.
Положительный гелиотропизм (рост к Солнцу) — это один из способов, с помощью которого растения могут справиться с ограниченным освещением.
Особенно гелиотропизм распространен в арктических и альпийских цветах. Так цветы Дриады или Куропаточьей травы и арктического мака Полярного отслеживают Солнце, вращающееся со скоростью около 15° дуги в час. Их венчики пытаются поймать излучение Солнца на их репродуктивные части.
Цветы альпийского снежного лютика отслеживают движение Солнца с раннего утра до середины дня. Цветы лютика, выровненные параллельно солнечным лучам, достигают средней внутренней температуры на несколько градусов выше окружающего воздуха.
Температура
Чем выше температура, тем выше скорость фотосинтеза у растений. Однако, выше 40 градусов С скорость замедляется из-за ферментов, участвующих в фотосинтезе у растений. Фотопериод относится к сезонным колебаниям продолжительность дня и ночи.
Вообще говоря, среднегодовые температуры самые высокие на экваторе и самые низкие на полюсах. Температура также снижается с увеличением высоты. Среднегодовой диапазон и перепад температур является важным фактором роста. Он самый высокий в глубине континентальных районов высоких широт и самый низкий над океанами, особенно тропическими. В северо-восточной Сибири годовой перепад температур 60° C не является редкостью, в то время как перепад над экваториальными океанами составляет менее 3° C. На суше, прилегающей к океанам, особенно на западном побережье континентов, ежегодно диапазон перепада температур около отметки 11ºC. Эти большие различия в годовом диапазоне температур отражают различия в континентальности (или океаничности) – зимние температуры в местах вблизи океанов будут менее холодными.
Многие аспекты температуры влияют на фотосинтез у растений, включая ежедневные, месячные и годовые экстремальные и средние температуры, а также уровень изменчивости.
Различные аспекты и влияние температуры на растения имеют отношение к различным видам и обычно варьируются в зависимости от времени года и стадии жизненного цикла организма.
Продолжительность
Чрезвычайно важны суточные и сезонные ритмы которые влияют на размножение, рост, цветение и т. д. для многих организмов. Растения приспособились к определенной интенсивности солнечного света. Так Дурнишник обыкновенный, широко распространенный сорняк во многих частях мира, цветет весной когда дни становятся длиннее. Но, Земляничник обыкновенный или Арбутус цветет осенью по мере увеличения продолжительности ночи. Дневно-нейтральные растения цветут после периода вегетативного роста, независимо от фотопериода. В высокой Арктике рост растений растягивается на несколько коротких месяцев тепла и света.
Помимо этих трех факторов, существует еще несколько, таких как наличие воды, загрязнение и концентрация хлорофилла.
Деление растений по типу питания
Существуют и другие типы растений которые питаются не только с помощью фотосинтеза.
Автотрофы-это самопроизводители, они питаются и получают энергию из неживых источников, таких как солнце и углекислый газ. Их называют продуцентами из-за их способности обеспечивать энергией и источником пищи все гетеротрофные организмы, примеры автотрофов (растения, бактерии водорослей).
Гетеротрофы зависят от других живых организмов они питаются другими, чтобы выжить, поэтому их называют потребителями, поскольку они не могут производить или создавать свою собственную пищу.
Гелиофиты-это растения, которые лучше всего растут в условиях высокой интенсивности света (полного солнечного света).
Сциофиты-это растения адаптированы к условиям низкой интенсивности света (тени).
Растения “питаются” из вещества света – они синтезируются с помощью фотонов, так мы обычно говорим. Но как думать о таком “питании” или таком “метаболизме”?
Растения являются растениями, потому что и в той мере, в какой они фотосинтезируют. Растительная природа может быть отделена от фотосинтеза так же мало или так же сильно, как человеческая природа может быть отделена от мысли/интеллекта. Можно ли что — то сделать из этой аналогии между фотосинтезом и интеллектом?
Вывод
Фотосинтез-это процесс, с помощью которого зеленые растения и некоторые другие организмы используют солнечный свет для синтеза пищи из углекислого газа и воды. Фотосинтез в растениях обычно включает зеленый пигмент хлорофилл и генерирует кислород в качестве побочного продукта.