Как происходит фотосинтез. Как происходит фотосинтез у растений кратко
Как происходит фотосинтез
Фотосинтез — процесс образования в зеленых клетках растения органических веществ — углеводов — из неорганических за счет энергии света.
Предыстория открытия, или простой эксперимент
Опыт Ван Гельмонта
В течение тысячелетий люди считали, что растения питаются исключительно корнями, поглощая с их помощью все необходимые вещества из почвы. Проверить эту точку зрения взялся в начале XVI в. бельгийский естествоиспытатель Ян Ван Гельмонт. Он поместил в горшок 80 кг земли и посадил в него растение, предварительно взвесив его. Растущему в горшке растению в течение 5 лет не давали никакого питания, а только поливали дождевой водой, не содержащей минеральных солей. Ученый взвесил растение через 5 лет и обнаружил, что его вес увеличился до 66 кг, а вес земли в горшке уменьшился всего на 50 г.
Растения очищают воздух
Опыт Пристли. Если под стеклянным герметичным колпаком зажечь свечу (рис. 1) или поместить туда живую мышь (рис. 2), свеча погаснет, а животное погибнет от удушья. Это происходит потому, что воздух становится непригодным ни для горения, ни для дыхания. Если под стеклянный герметичный колпак с зажженной свечой поместить растение, то оно не погибнет (рис. 3). Если же поместить под стеклянный герметичный колпак вместе с растением мышь, она, естественно, не погибнет (рис. 4).
К предположению о воздушном питании растений ученые пришли лишь к началу XIX в. Важную роль в этом сыграло открытие английского химика Джозефа Пристли в 1771 г. Пристли сделал поразительный вывод: растения, как в искусственной среде, так и в природе, очищают воздух и делают его пригодным для дыхания. Он доказал, что растение на свету поглощает углекислый газ и выделяет кислород.
Механизм фотосинтеза
Солнечный свет — источник жизни
Фотосинтез — это процесс сложных химических реакций, в результате которых под воздействием солнечной энергии в растении простые неорганические вещества превращаются в органические. Хлоропласты, находящиеся в растительных клетках, содержат хлорофилл. Листья и тонкие стебли растений потому и зеленые, что в них много этого вещества. Хлорофилл листьев поглощает энергию солнечных лучей. Через маленькие отверстия — устьица — в листья проникает углекислый газ. Корни поглощают из почвы воду, и по стеблю она доходит до листьев. Энергия солнца превращает воду и углекислый газ в сахар и кислород. Этот процесс и называется фотосинтезом.
История изучения фотосинтеза
- В 1771 г. Д. Пристли доказал, что зеленые растения на свету в атмосфере, содержащей углекислый газ, продолжают жить и даже делают воздух пригодным для дыхания.
- В 1774 г. A. Лавуазье получил кислород, обосновал кислородную теорию горения. Считал воздух источником питательных веществ для растений.
- В 1779 г. Я. Ингенхауз установил, что для выделения растениями кислорода необходим свет и что кислород выделяют только зеленые части растений.
- В 1782 г. Ж. Сенебье показал, что растения поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород.
- В 1842 г. Р. Майер доказал, что растения преобразуют энергию солнечного света в энергию химических связей.
- В 1877 г. B. Пфеффер назвал процесс выделения растениями воздуха фотосинтезом и полностью описал его.
Поделиться ссылкой
sitekid.ru
Процесс фотосинтез: кратко и понятно и для детей. Фотосинтез: световая и темновая фазы
Как объяснить такой сложный процесс, как фотосинтез, кратко и понятно? Растения являются единственными живыми организмами, которые могут производить свои собственные продукты питания. Как они это делают? Для роста и развития растения получают все необходимые вещества из окружающей среды: углекислый газ - из воздуха, воду и питательные вещества - из почвы. Также они нуждаются в энергии, которую получают из солнечных лучей. Эта энергия запускает определенные химические реакции, во время которых углекислый газ и вода превращаются в глюкозу (питание) и кислород. Это и есть фотосинтез. Кратко и понятно суть процесса можно объяснить даже детям школьного возраста.
"Вместе со светом"
Слово "фотосинтез" происходит от двух греческих слов - "фото" и "синтез", сочетание который в переводе означает "вместе со светом". В процессе фотосинтеза солнечная энергия преобразуется в химическую энергию. Химическое уравнение фотосинтеза:
6CO2 + 12h3O + свет = С6Н12О6 + 6O2 + 6Н2О.
Это означает, что 6 молекул углекислого газа и двенадцать молекул воды используются (вместе с солнечным светом) для производства глюкозы, в итоге образуются шесть молекул кислорода и шесть молекул воды. Если изобразить это в виде словесного уравнения, то получится следующее:
углекислый газ + вода + солнце => глюкоза + кислород + вода.
Солнце является очень мощным источником энергии. Люди всегда стараются использовать его для выработки электричества, утепления домов, нагревания воды и так далее. Растения "придумали", как использовать солнечную энергию еще миллионы лет назад, потому что это было нужно для их выживания. Фотосинтез кратко и понятно можно объяснить таким образом: растения используют световую энергию солнца и преобразуют ее в химическую энергию, результатом которой является сахар (глюкоза), избыток которого хранится в виде крахмала в листьях, корнях, стеблях и семенах растения. Энергия солнца передается растениям, а также животным, которые эти растения едят. Когда растение нуждается в питательных веществах для роста и других жизненных процессов, эти запасы оказываются очень полезными.
Видео по теме
Как растения поглощают энергию солнца?
Рассказывая про фотосинтез кратко и понятно, стоит затронуть вопрос о том, каким образом растениям удается поглощать солнечную энергию. Это происходит благодаря особой структуре листьев, включающей в себя зеленые клетки - хлоропласты, которые содержат специальное вещество под названием хлорофилл. Это пигмент растений, который придает листьям зеленый цвет и отвечает за поглощение энергии солнечного света.
Почему большинство листьев широкие и плоские?
Фотосинтез происходит в листьях растений. Удивительным фактом является то, что растения очень хорошо приспособлены для улавливания солнечного света и поглощения углекислого газа. Благодаря широкой поверхности будет захватываться гораздо больше света. Именно по этой причине солнечные панели, которые иногда устанавливают на крышах домов, также широкие и плоские. Чем больше поверхность, тем лучше происходит поглощение.
Что еще важно для растений?
Как и люди, растения также нуждаются в полезных и питательных веществах, чтобы сохранить здоровье, расти и выполнять хорошо свои жизненные функции. Они получают растворенные в воде минеральные вещества из почвы через корни. Если в почве не хватает минеральных питательных веществ, растение не будет развиваться нормально. Фермеры часто проверяют почву для того, чтобы убедиться, что в ней имеется достаточное количество питательных веществ для роста культур. В противном случае прибегают к использованию удобрений, содержащих основные минералы для питания и роста растений.
Почему фотосинтез так важен?
Объясняя фотосинтез кратко и понятно для детей, стоит рассказать, что этот процесс является одной из наиболее важных химических реакций в мире. Какие существуют причины для такого громкого утверждения? Во-первых, фотосинтез кормит растения, которые, в свою очередь, кормят всех остальных живых существ на планете, включая животных и человека. Во-вторых, в результате фотосинтеза в атмосферу выделяется необходимый для дыхания кислород. Все живые существа вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ. К счастью, растения делают все наоборот, поэтому они очень важны для человека и животных, так как дают им возможность дышать.
Удивительный процесс
Растения, оказывается, тоже умеют дышать, но, в отличие от людей и животных, они поглощают из воздуха углекислый газ, а не кислород. Растения тоже пьют. Вот почему нужно поливать их, иначе они умрут. При помощи корневой системы вода и питательные вещества транспортируются во все части растительного организма, а через маленькие отверстия на листиках происходит поглощение углекислого газа. Пусковым механизмом для запуска химической реакции является солнечный свет. Все полученные продукты обмена используются растениями для питания, кислород выделяется в атмосферу. Вот так можно объяснить кратко и понятно, как происходит процесс фотосинтеза. 
Фотосинтез: световая и темновая фазы фотосинтеза
Рассматриваемый процесс состоит из двух основных частей. Существуют две фазы фотосинтеза (описание и таблица - далее по тексту). Первая называется световой фазой. Она происходит только в присутствии света в мембранах тилакоидов при участии хлорофилла, белков-переносчиков электронов и фермента АТФ-синтетазы. Что еще скрывает фотосинтез? Световая и темновая фазы фотосинтеза сменяют друг друга по мере наступления дня и ночи (циклы Кальвина). Во время темновой фазы происходит производство той самой глюкозы, пищи для растений. Этот процесс называют еще независимой от света реакцией.
| Световая фаза | Темновая фаза |
1. Реакции, происходящие в хлоропластах, возможны только при наличии света. В этих реакциях энергия света преобразуется в химическую энергию 2. Хлорофилл и другие пигменты поглощают энергию от солнечного света. Эта энергия передается на фотосистемы, ответственные за фотосинтез 3. Вода используется для электронов и ионов водорода, а также участвует в производстве кислорода 4. Электроны и ионы водорода используются для создания АТФ (молекула накопления энергии), которая нужна в следующей фазе фотосинтеза | 1. Реакции внесветового цикла протекают в строме хлоропластов 2. Углекислый газ и энергия от АТФ используются в виде глюкозы |
Заключение
Из всего вышесказанного можно сделать следующие выводы:
- Фотосинтез - это процесс, который позволяет получать энергию от солнца.
- Световая энергия солнца преобразуется в химическую энергию хлорофиллом.
- Хлорофилл придает растениям зеленый цвет.
- Фотосинтез происходит в хлоропластах клеток листьев растений.
- Углекислый газ и вода необходимы для фотосинтеза.
- Углекислый газ поступает в растение через крошечные отверстия, устьица, через них же выходит кислород.
- Вода впитывается в растение через его корни.
- Без фотосинтеза в мире не было бы еды.
Query failed: connection to localhost:9312 failed (errno=111, msg=Connection refused).
monateka.com
Как протекает фотосинтез — Науколандия
Фотосинтез протекает в хлоропластах клеток растений. В хлоропластах содержится пигмент хлорофилл, который участвует в процессе фотосинтеза и придает растениям зеленый цвет. Отсюда следует, что фотосинтез протекает только в зеленых частях растений.
Фотосинтез — это процесс образования органических веществ из неорганических. В частности, органическим веществом является глюкоза, а неорганическими — вода и углекислый газ.
Также для протекания фотосинтеза важно наличия солнечного света. Энергия света запасается в химических связях органического вещества. В этом и есть главный смысл фотосинтеза: связать энергию, которая в дальнейшем будет использоваться для поддержания жизни растения или животных, которые съедят это растение. Органическое вещество выступает лишь формой, способом для сохранения солнечной энергии.
Когда в клетках протекает фотосинтез, в хлоропластах и на их мембранах идут различные реакции. Свет нужен не для всех из них. Поэтому выделяют две фазы фотосинтеза: световую и темновую. Для темновой фазы свет не нужен, и она может происходить ночью.
Углекислый газ попадает в клетки из воздуха через поверхность растения. Вода идет из корней по стеблю.
В результате процесса фотосинтеза образуется не только органическое вещество, но и кислород. Кислород выделяется в воздух через поверхность растения.
Образовавшаяся в результате фотосинтеза глюкоза переносится в другие клетки, превращается в крахмал (запасается), используется на процессы жизнедеятельности.
Главным органом, в котором протекает фотосинтез, у большинства растений является лист. Именно в листьях много фотосинтезирующих клеток, составляющих фотосинтезирующую ткань. Поскольку для фотосинтеза важен солнечный свет, то листья обычно имеют большую поверхность. Другими словами, они плоские и тонкие. Чтобы свет попадал на все листья, у растений они располагаются так, чтобы почти не затенять друг друга.
Итак, для протекания процесса фотосинтеза нужен углекислый газ, вода и свет. Продуктами фотосинтеза являются органическое вещество (глюкоза) и кислород. Фотосинтез протекает в хлоропластах, которых больше всего в листьях.
Что такое фотосинтез? | Это Химфак МГУ, Детка!
Фотосинтез растений играет важную роль в дыхании живых организмов, течения процессов окисления в неживой природе, благодаря ему происходит постоянное пополнение кислорода в атмосфере.
Что такое фотосинтез?
Фотосинтез — это процесс синтеза органических соединений из углекислого газа (СО2) и воды (Н2О) с использованием энергии света и при участии фотосинтетических пигментов: (хлорофилл у растений, хлорофилл, бактериохлорофилл и бактериородопсином у бактерий).
Этот очень сложный процесс можно упрощенно записать как реакцию образования глюкозы из углекислого газа и воды с выделением кислорода.
Формула фотосинтеза имеет вид: 6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2
К процессу фотосинтеза способны высшие растения, некоторые водоросли и бактерии и простейшие организмы, известные вместе как фототрофы.
Реакция фотосинтеза происходит в таких клеточных органеллах, как хлоропласты. Благодаря совершенной строении фотосинтетического аппарата зеленых растений, обеспечивается высокая эффективность фотосинтеза. В клетках зеленых листьев растений содержится в среднем от 20 до 100 хлоропластов, каждый из которых представляет собой обособленную двумембранную структуру. Иногда хлоропласты наблюдаются в клетках стеблей и плодов, однако главным органом фотосинтеза зеленый лист растения, благодаря особенностям своего строения. Структурным компонентом хлоропластов является хлорофилл — зеленый пигмент, который обладает способностью поглощать свет. Также в хлоропластах есть такие структуры, как ДНК, РНК (носители наследственной информации) и рибосомы, осуществляющие синтез белка. В клетках большинства водорослей фотосинтетическая система — это хроматофоры, которые представляют собой особые внутриклеточные органеллы, а в клетках фотосинтезирующих бактерий — тилакоиды, содержащих бактериохлорофилл. Необходимым условием фотосинтеза является наличие света, воды и углекислого газа.
Фотосинтез растений имеет две последовательных стадии. Первая стадия называется световая (фотохимическая). На этом этапе световая энергия превращается в химическую энергию для связей высокоэнергетических соединений, а также в универсальный восстановитель. На второй стадии, которая называется темновую (метаболическая), полученная химическая энергия и универсальный восстановитель проходят цикл для фиксации и восстановления углекислоты, в результате чего образуются углеводы. Механизм фотосинтеза разделяет световую и темновую стадии не только во времени, но и в пространстве. Световой этап проходит в специальных тилакоидных энергопреобразующих мембранах, в то время как темные реакции проходят или в строме хлоропласта, или в цитоплазме.
На интенсивность процесса фотосинтеза влияет спектральный состав и интенсивность света, температура, водный режим растения и его минеральное питание, концентрация СО2 и О2, а также другие факторы окружающей среды.
Большой вклад в изучение роли света и хлорофилла в процессе фотосинтеза сделал выдающийся российский ученый К. А. Тимирязев. По его словам, зеленые растения играют космическую роль благодаря тому, что они способны усваивать солнечную энергию. Эта энергия, аккумулированная в органических веществах, используется всеми живыми организмами нашей планеты.
Значение фотосинтеза в природе
- Фотосинтез — единственный процесс в биосфере, что ведет к увеличению ее свободной энергии за счет внешнего источника.
- Ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется 150 млрд. Тонн органического вещества и выделяется около 200 млн. Тонн свободного кислорода.
- Круговорот кислорода, углерода и других элементов, участвующих в фотосинтезе, поддерживает современный состав атмосферы, необходимый для жизни на Земле. Фотосинтез препятствует увеличению концентрации СО2, предотвращая перегрев Земли вследствие так называемого «парникового эффекта».
chembaby.com
