Фотосинтез

— процесс образова ния органических веществ с использова нием энергии солнечного света. Перво начальные формы жизни, повидимому, существовали за счет энергии органич, веществ, находящихся в Мировом океане (см. Жизнь). С увеличением сложности организации живой материи и разнообразия форм ее существования потребовался постоянный и неисчерпаемый источник энергии. Этому требованию целиком отвечало Солнце, посылающее на Землю громадное количество энергии в виде солнечного (электромагнитного) излучения. Некрые виды организмов приобрели способность непосредственно использовать энергию солнечного света для превращения неорганических веществ, в избытке имеющихся на Земле, в органические вещества. Этому способствовало возникновение в результате неизвестных генных мутаций (см. Мутагенез) особого вещества — хлорофилла. Хлорофилл — зеленый пигмент, имеющийся у всех современных растений, действует как катализатор процесса соединения воды и углекислого газа, протекающего с использованием энергии солнечного света. В результате Ф. образуются свободный кислород, попадающий в атмосферу, органич. вещества (в первую очередь углеводы), а также высокоэргические соединения (т. е. вещества, «запасающие» энергию в виде, удобном для последующего использования ее в процессе жизнедеятельности). Т. о., с помощью процесса Ф. создается запас органич. веществ и энергии, обеспечивающий потребности в них у других организмов, не способных к самостоятельному синтезу органич. веществ из неорганических. Практически вся используемая живыми организмами энергия обеспечивается деятельностью зеленых растений, или, другими словами, процессом Ф. Ф. оказал огромное влияние на дальнейшую эволюцию жизни на Земле. В период возникновения жизни на Земле не было свободного кислорода и живые организмы получали энергию из пищи с помощью процесса брожения, или анаэробного дыхания. Однако этот путь, сохранившийся и до наших дней у некрых видов бактерий, а также на некрых этапах обмена веществ у высших организмов (см. Обмен веществ и энергии), оказался малоэффективным, т. к. при этом высвобождается мало энергии. Как только в атмосфере Земли появился свободный кислород, возник новый, более совершенный тип высвобождения энергии из пищи — путь аэробного дыхания, при к-ром питательные вещества окисляются за счет кислорода с образованием углекислого газа, воды и выделения большого количества энергии (в 20 раз большего, чем при брожении). Высокая эффективность такого типа дыхания способствовала возникновению большого разнообразия форм жизни и усложнению ее организации. Одновременно углекислый газ и вода, образующиеся в процессе аэробного дыхания, могут вновь использоваться зелеными растениями. С появлением в процессе Ф. свободного кислорода и накоплением его в атмосфере произошло постепенное окисление ядовитых газов первичной атмосферы (аммиака — до свободного азота, метана — до углекислого газа и т. д.), в результате чего газовый состав атмосферы стал близок к современному. Известно, что возникновение жизни в конечном итоге стало возможным только благодаря Солнцу, посылающему на Землю энергию в виде солнечного излучения. Однако в состав его входит и ионизирующее («жесткое») излучение, при определенных условиях губительно воздействующее на все живое. Именно поэтому жизнь зародилась в океане, так как вода хорошо поглощает ионизирующее излучение. Природой был выработан еще один механизм, защищающий живое от действия этого фактора, и главную роль в этом сыграл процесс Ф. Кислород, выделяемый в ходе Ф. и попавший в верхние слои атмосферы, превратился там в озон, активно поглощающий ионизирующее излучение. Так на Земле были созданы условия для «выхода» жизни из воды на сушу. Постепенно между организмами, осуществляющими Ф., и организмами, не способными к самостоятельному синтезу питательных веществ, установилось равновесие. Подсчитано, что запас кислорода в атмосфере полностью исчез бы за 2000 лет, если бы фотосинтезирующие организмы не восполняли бы его. Одновременно, если бы не было животных и бесхлорофилльных растений (грибов, некрых водорослей), содержание углекислого газа в атмосфере падало бы, что отрицательно сказалось бы на жизнедеятельности зеленых растений. Т. о., между миром зеленых растений, осуществляющих Ф., и миром животных — основного потребителя продукции Ф.— существует равновесие. Однако производственная и преобразующая деятельность человека способна нарушить это равновесие, т. к. вырубка лесов, распашка полей, строительство дорог, городов, бурное развитие транспорта, сжигающего сотни миллионов тонн горючего (а значит, и кислорода атмосферы) и выделяющего громадное количество углекислого газа, загрязнение окружающей среды ядовитыми отходами и другие последствия деятельности человека отрицательно сказываются на растительном и животном мире планеты (см. Экология). Поэтому во многих странах мира, в т. ч. и в нашей стране, разрабатываются и претворяются в жизнь многочисленные мероприятия, направленные на сохранение окружающей среды (см. Охрана окружающей среды).


Похожие страницы: Фимоз. Фоликулйт. Фурункул, фурункулёз. Фригидность. Фосфоресценция (гр. фос — свет, форейн —нести). Фенокопия (гр. фенейн — показывать, лат. copia — обилие). Филогенез.


(c) 2004-2008