11. Биосинтез углеводов — фотосинтез

Фотосинтез — это процесс синтеза органических веществ (глюкозы) из неорганических (углекислого газа и воды) за счет энергии света.
В процессе фотосинтеза выделяется свободный кислород.

В процессе фотосинтеза энергетически бедные вода и углекислый газ превращаются в энергоемкое органическое вещество — глюкозу.
При этом солнечная энергия аккумулируется в химических связях этого вещества.
Кроме того, в процессе фотосинтеза в атмосферу выделяется кислород, который используется организмами для дыхания.

Строение хлоропласта

В настоящее время установлено, что фотосинтез протекает в две фазы — световую и темновую.
В световую фазу благодаря солнечной энергии происходит возбуждение молекул хлорофилла и синтез АТФ.
Одновременно с этой реакцией под действием света разлагается вода с выделением свободного кислорода. Этот процесс назвали фотолизом (от греч. Фото - свет и лизис - растворение). Образовавшиеся ионы водорода связываются с особым веществом — переносчиком ионов водорода (НАДФ) и используются в следующей фазе.

Для протекания реакций темповой фазы наличие света необязательно. Источником энергии здесь служат синтезированные в световую фазу молекулы АТФ. В темповой фазе происходит усвоение углекислого газа из воздуха, его восстановление ионами водорода и образование глюкозы благодаря использованию энергии АТФ.

Влияние условий среды на фотосинтез
При фотосинтезе используется только 1% солнечной энергии, падающей на лист. Фотосинтез зависит от целого ряда условий среды.
Во-первых, наиболее интенсивно этот процесс протекает под влиянием красных лучей солнечного спектра.
Скорость фотосинтеза зависит также и от степени освещенности растения. Увеличение продолжительности светового дня приводит к росту продуктивности фотосинтеза, т. е. количества образуемых растением органических веществ.

Значение фотосинтеза
Продукты фотосинтеза используются:
1. организмами в качестве питательных веществ, источника энергии и кислорода для процессов жизнедеятельности;
2. в производстве человеком продуктов питания;
3. в качестве строительного материала для построек жилищ, в производстве мебели и др.
Все живое на планете своим существованием обязано фотосинтезу.
Кроме того, все запасы горючего на Земле — это продукты, образованные в результате фотосинтеза. Используя каменный уголь, нефть и газ, мы получаем энергию, которая была запасена в органических веществах при фотосинтезе миллионы лет назад.
При фотосинтезе в атмосферу выделяется кислород, необходимый организмам для дыхания. По подсчетам ученых, без фотосинтеза весь запас кислорода был бы израсходован за 3000 лет.