Артыкул машынны пераклад іншамоўнага тэксту Можа змяшчаць пэўную колькасць граматычных лексічных і сэнсавых памылак Вы м

Фотасі́нтэз (ад грэч. φωτο- — святло і σύνθεσις — сінтэз, сумяшчэнне, змяшчэнне разам) — працэс утварэння арганічнага рэчыва з вуглякіслага газу і вады на святле пры ўдзеле фотамінтэтычных пігментаў хларафіла ў раслін, бактэрыяхларафіл і у бактэрый. Гэта адзін з самых важных біяхімічных працэсаў на Зямлі.

Апісанне працэсу

Фотасінтэз адбываецца ў два этапы — этап святла, гэтак званы этап змены энергіі, у якім святло паглынаецца і яго энергія пераўтвараецца ў энергію хімічных сувязяў і ў якасці пабочнага прадукта вылучаецца кісларод, і цёмную фазу, гэтак званы этап змены фазы рэчыва, дзе энергія хімічных сувязяў злучэнняў, якія ўтварыліся ў фазе святла, выкарыстоўваюцца для арганічных злучэнняў. Абедзве фазы адбываюцца адначасова і пры наяўнасці святла. Эфектыўнасць пераўтварэння энергіі святла ў энергію хімічных сувязяў вугляводаў складе 22—33 %.

У гэтым працэсе адбываецца ператварэнне светлавой энергіі ў хімічную, якая назапашваецца ў арганічных рэчывах. Атрыманая ў выніку фотасінтэзу багатая на энергію глюкоза перамяшчаецца з хларапластаў у цытаплазму клеткі і выкарыстоўваецца па чатырох асноўных напрамках:

ідзе на пабудову яшчэ больш складаных рэчываў, якія патрэбны клетцы для пастаяннага выкарыстання;
выкарыстоўваецца для дыхання: распадаецца да вуглякіслага газу і вады, выдзеленая пры гэтым энергія выкарыстоўваецца клеткай для падтрымання сваёй жыццядзейнасці;
ператвараецца ў запасное арганічнае рэчыва крухмал, які можа выкарыстоўвацца як крыніца энергіі пры адсутнасці святла;
пераходзіць у іншыя, неасвятляемыя сонцам клеткі, дзе глюкоза выкарыстоўваецца па першых трох напрамках.

Апошняе асабліва важна для мнагаклетачных раслін, бо частка іх цела — карані — знаходзіцца пад зямлёй, куды святло не пранікае. Акрамя таго, многія жывыя клеткі раслін размешчаны ўнутры сцябла і таксама не асвятляюцца сонцам. Такім чынам, дзякуючы хларапластам забяспечваюцца энергіяй і пажыўнымі рэчывамі ўсе астатнія часткі расліны, бо фотасінтэз магчымы толькі ў гэтых пластыдах.

Фотасінтэз з’яўляецца адзіным працэсам у біясферы, які прыводзіць да засваення энергіі Сонца і забяспечвае існаванне як раслін, гэтак і ўсіх гетэратрофных арганізмаў. Гэты працэс падтрымлівае высокі ўзровень кіслароду ў атмасферы і спрыяе павелічэнню колькасці арганічнага вугляроду, павелічэнню масы арганічнага рэчыва за кошт неарганічнай матэрыі.

Гісторыя вывучэння

Першыя досведы па вывучэнні фотасінтэзу былі праведзены Джозефам Прыстлі у 1770 — 1780-х гадах, калі ён звярнуў увагу на «псаванне» паветра у герметычным посудзе падпаленай свечкай (паветра пераставаў падтрымліваць гарэнне, а зьмешчаныя ў яго жывёлы задыхаліся) і «выпраўленне» яго раслінамі. Прыстлі зрабіў выснову, што расліны вылучаюць кісларод, які неабходны для дыхання і гарэнні, аднак не заўважыў, што для гэтага раслінам патрэбена святло. Гэта паказаў неўзабаве Ян Інгенхауз.

Пазней было ўстаноўлена, што апроч вылучэння кіслароду расліны паглынаюць вуглякіслы газ і пры ўдзеле вады сінтэзуюць на святла арганічнае рэчыва. У 1842 годзе на падставе закону захавання энергіі пастуляваць, што расліны пераўтвораць энергію сонечнага святла ў энергію хімічных сувязяў. У 1877 годзе назваў гэты працэс фотасінтэзам.

Хларафілs былі ўпершыню выдзелены ў 1818 г. і . Падзяліць пігменты і вывучыць іх па асобнасці ўдалося з дапамогай створанага ім метаду . Спектры паглынання хларафіла былі вывучаны К. А. Ціміразевым, ён жа, развіваючы палажэнні Майера, паказаў, што менавіта праглынутыя прамяні дазваляюць павысіць энергію сістэмы, стварыўшы замест слабых сувязяў С-О і О-Н высокаэнергетычныя С-С (да гэтага лічылася што ў фотасінтэзе выкарыстоўваюцца жоўтыя прамяні, не паглынаюць пігментамі ліста). Зроблена гэта было дзякуючы створанаму ім метадзе уліку фотасінтэзу па праглынутай CO₂: у ходзе эксперыментаў па асвятленні расліны святлом розных даўжынь хваль (рознага колеру) аказалася, што інтэнсіўнасць фотасінтэзу супадае са спектрам паглынання хларафіла.

Акісляльна-аднаўленчую сутнасць фотасінтэзу (як аксігеннага, так і анаксігеннага) пастуляваць , ён жа ў 1931 годзе даказаў, што і ажыццяўляюць . Акісляльна-аднаўленчы характар фотасінтэзу азначаў, што кісларод у аксігеннам фотасінтэзе утворыцца цалкам з вады, што эксперыментальна пацвердзіў у 1941 годзе ў досведах з ізатопнага пазнакай. У 1937 годзе усталяваў, што працэс акіслення вады (і вылучэнні кіслароду), а таксама асіміляцыі CO₂ можна раз’яднаць. У 1954—1958 гг. ўсталяваў механізм светлавых стадый фотасінтэзу, а сутнасць працэсу асіміляцыі CO₂ была раскрытая з выкарыстаннем ізатопаў вугляроду ў канцы 1940-х гг., за гэтую працу ў 1961 годзе яму была прысуджана Нобелеўская прэмія.

У 1955 годзе быў вылучаны і ачышчаны фермент . С₄-фотасінтэз быў апісаны у 1960 годзе і і у 1966 годзе.

Зноскі

Bryant DA., Frigaard NU. Prokaryotic photosynthesis and phototrophy illuminated. «Trends in microbiology». 11 (14), s. 488-96
Ничипорович А. А. Ничипорович А. А. О Фотосинтезе растений. — М.: Правда, 1948. — 31 с
Кондратьева Е. Н. Фототрофные бактерии // Жизнь растений : в 6 т. / гл. ред. Ал. А. Фёдоров. — М. : Просвещение, 1974. — Т. 1 : Введение. Бактерии и актиномицеты / под ред. Н. А. Красильникова, А. А. Уранова. — С. 323. — 487 с. — 300 000 экз.
van Niel CB (1932). "On the morphology and physiology of the purple and green sulphur bacteria". Archiv für Mikrobiologie. 3 (1): 1–112. :10.1007 / BF00454965. {{cite journal}}: Праверце значэнне |doi= ()

Літаратура

Біялогія: вучэб. дапам. для 7-га кл. агульнаадукац. устаноў з беларус. мовай навучання / В. М. Ціхаміраў [і інш.]; пад рэд. В. М. Ціхамірава; пер. з рус. мовы Г. І. Кулеш. — Мн.: Нар. асвета, 2010. ISBN 978-985-03-1340-9

Спасылкі

На Вікісховішчы ёсць медыяфайлы па тэме Фотасінтэз
Тыпы фотасінтэзу(недаступная спасылка)
Анімацыя фотасінтэзу(недаступная спасылка)
«Фотасінтэз» у навуковым даведніку Архівавана 28 лістапада 2009.
Фотасінтэз Архівавана 28 красавіка 2009.. Science Aid

[1] Bryant DA., Frigaard NU. Prokaryotic photosynthesis and phototrophy illuminated. «Trends in microbiology». 11 (14), s. 488-96

[2] Ничипорович А. А. Ничипорович А. А. О Фотосинтезе растений. — М.: Правда, 1948. — 31 с

[3] Кондратьева Е. Н. Фототрофные бактерии // Жизнь растений : в 6 т. / гл. ред. Ал. А. Фёдоров. — М. : Просвещение, 1974. — Т. 1 : Введение. Бактерии и актиномицеты / под ред. Н. А. Красильникова, А. А. Уранова. — С. 323. — 487 с. — 300 000 экз.

[4] van Niel CB (1932). "On the morphology and physiology of the purple and green sulphur bacteria". Archiv für Mikrobiologie. 3 (1): 1–112. :10.1007 / BF00454965. {{cite journal}}: Праверце значэнне |doi= ()