Фотосинтез и хемосинтез

История изучения процесса фотосинтеза
В 1600 году голландский естествоиспытатель Ян Ван Гельмонт поставил первый эксперимент по изучению питания растений. Однако сделал вывод, что растение получает все необходимые вещества только из воды.

История изучения процесса фотосинтеза
1771 г. – английский химик Джозеф Пристли установил, что растения «исправляют» воздух, «испорченный» горящей свечой.

История изучения процесса фотосинтеза
1782 г. – Жан Сенебье показал, что растения, выделяя кислород, поглощают углекислый газ; предположил, что в вещество растения превращается углерод, входящий в состав углекислого газа.

История изучения процесса фотосинтеза
1779 г.- Австрийский врач Ян Ингенхауз обнаружил, что растения выделяют кислород только на свету. Он погружал ветку элодеи в воду и наблюдал на свету образования на листьях пузырьков кислорода.

В 1875 году русский учёный Климент Аркадьевич Тимирязев
доказал, что хлорофилл непосредственно участвует в процессе фотосинтеза и что именно в хлоропласте энергия Солнца переходит в химическую энергию углеводов
(книга «Жизнь растений»).
История изучения процесса фотосинтеза

Фотосинтез – это процесс преобразования поглощённой энергии света в химическую энергию органических соединений.

Строение хлоропласта

4
1
2
5
6
9
8
7
3
Строение хлоропласта
1. Наружная мембрана
2. Внутренняя мембрана
3. Строма
4. ДНК
5. Грана
6. Тилакоид
7. Рибосомы
8. Жировая капля
9. Крахмал

Хлорофилл
Это сложное органическое вещество,
в центре которого находится атом магния.
Хлорофилл находится в мембранах тилакоидов гран, из-за чего хлоропласты приобретают зеленый цвет.

Хлорофилл поглощает лучи в красной и синей областях спектра и отражает зеленые лучи, которые воспринимаются нашим глазом.

Этап фотосинтеза, в течение которого за счет энергии света образуются богатые энергией соединения АТФ и молекулы — носители энергии.
Происходит в тилакоидах
Происходит в строме хлоропласта
Этап фотосинтеза, в течение которого происходит поглощение углекислого газа и синтез углеводов.

Световая фаза фотосинтеза
Свет
Н2О
О2
Н+
Н+
Н+
Н+
АТФ
АТФ

Результат СВЕТОВОЙ фазы

Темновая фаза фотосинтеза

Результат ТЕМНОВОЙ фазы

6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6О2
Уравнение фотосинтеза

Фотосинтез – основа питания всех живых существ.
Образование свободного кислорода.
Из кислорода образуется озоновый слой, защищающий живые организмы от ультрафиолетовой радиации.
Фотосинтез поддерживает современный состав атмосферы.
Препятствует увеличению концентрации СО2, предотвращая перегрев Земли.
Значение фотосинтеза

Хемосинтез
Сергей Николаевич Виноградский в 1887 году впервые открыл процесс хемосинтеза.
Это способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ служат реакции окисления неорганических соединений.

Типы хемотрофов

Хемосинтетики являются непременным звеном природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др.
Хемосинтетики важны также в качестве природных потребителей таких ядовитых веществ, как аммиак и сероводород.
Огромное значение имеют нитрифицирующие бактерии, которые обогащают почву нитритами и нитратами в основном именно в форме нитратов растения усваивают азот.
Некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод.
Значение хемосинтеза