Автор Admin 
Кожен раз, коли ти вдихаєш повітря або їси яблуко, ти користуєшся результатами роботи, яку рослини виконали безшумно й непомітно. Ця робота має назву — фотосинтез. Але що це насправді і як воно відбувається? Розберемось по порядку.
Зміст:
Що таке фотосинтез — простими словами
Фотосинтез — це процес, під час якого рослини, водорості та деякі бактерії перетворюють сонячне світло, воду й вуглекислий газ на глюкозу та кисень.
Якщо зовсім просто: рослина — це міні-фабрика. Вона ловить сонячні промені листками, забирає воду з ґрунту через коріння, поглинає вуглекислий газ із повітря через мікроскопічні отвори в листках — продихи. І на виході отримує два продукти:
- Глюкозу — їжу для власного росту та розвитку
- Кисень — який виділяється в атмосферу як побічний продукт
Хімічна формула виглядає так:
CO₂ + H₂O + світло → глюкоза + O₂
Тобто вуглекислий газ плюс вода плюс сонячна енергія дають глюкозу й кисень.
Де відбувається фотосинтез
Фотосинтез відбувається в клітинах листка, у спеціальних органелах — хлоропластах. Саме в них міститься пігмент хлорофіл, який і надає рослинам зелений колір. Хлорофіл поглинає сонячне світло й запускає весь процес.
Хлоропласти є у всіх зелених частинах рослини: листках, стеблах, незрілих плодах. Саме тому картопля, яка лежала на сонці, зеленіє — у її клітинах під дією світла утворився хлорофіл.
Дві фази фотосинтезу
Весь процес фотосинтезу ділиться на дві послідовні фази:
Світлова фаза
Відбувається на мембранах тилакоїдів усередині хлоропласта. Під дією світла:
- Хлорофіл поглинає сонячну енергію
- Молекули води розпадаються на водень і кисень (фотоліз)
- Кисень виділяється в атмосферу
- Синтезуються молекули АТФ та НАДФ·Н — «енергетична валюта» клітини
Темнова фаза (цикл Кальвіна)
Відбувається в стромі хлоропласта. Назва «темнова» не означає, що вона йде лише вночі — просто пряма участь світла тут не потрібна. У рослин вона відбувається і вдень, і вночі.
У цій фазі:
- Використовується енергія АТФ і НАДФ·Н із попередньої фази
- Вуглекислий газ (CO₂) приєднується до органічних сполук
- Утворюється глюкоза
Далі глюкоза може перетворюватись на крохмаль, целюлозу та інші органічні сполуки, які рослина використовує для росту.
Порівняння двох фаз фотосинтезу
| Ознака | Світлова фаза | Темнова фаза |
|---|---|---|
| Де відбувається | Тилакоїди хлоропласта | Строма хлоропласта |
| Потрібне світло | Так | Ні |
| Що використовується | Вода, світло | CO₂, АТФ, НАДФ·Н |
| Що утворюється | АТФ, НАДФ·Н, O₂ | Глюкоза |
Хто ще, крім рослин, здійснює фотосинтез
Фотосинтез — не виключно «рослинна» здатність. Його здійснюють:
- Вищі зелені рослини — дерева, трави, квіти
- Водорості — мікроскопічні та великі морські
- Ціанобактерії — найдавніші організми на Землі, які з’явились близько 3,5 млрд років тому і першими почали виробляти кисень
Цікавий факт: від 50 до 80% кисню в атмосфері виробляють не дерева, а морські водорості та ціанобактерії.
Чому фотосинтез такий важливий
Без фотосинтезу наша планета була б мертвим каменем. Ось конкретно, що він дає:
- Кисень для дихання — весь O₂ в атмосфері є результатом фотосинтезу
- Основа харчового ланцюга — рослини синтезують глюкозу → травоїдні їдять рослини → хижаки їдять травоїдних
- Регуляція CO₂ — рослини поглинають вуглекислий газ, сповільнюючи кліматичні зміни
- Формування озонового шару — кисень, що виробляється фотосинтезом, утворює O₃, який захищає від ультрафіолету
- Викопне паливо — вугілля, нафта і газ — це законсервована енергія фотосинтезу мільйонів років тому
За рік організми, що фотосинтезують, утворюють понад 150 млрд тонн органічних речовин і виділяють до 200 млрд тонн кисню.
Від чого залежить інтенсивність фотосинтезу
Рослина фотосинтезує тим активніше, чим кращі умови навколо. На процес впливають:
- Освітленість — більше світла, більше глюкози. Саме тому полунички на галявині солодші, ніж у тіні
- Температура — оптимальна від +20 до +30°C
- Концентрація CO₂ — чим більше вуглекислого газу, тим активніший процес
- Вологість і доступ води — без води фотосинтез зупиняється
Фотосинтез — це не просто шкільна тема. Це фундаментальний процес, завдяки якому існує все живе на Землі. Кожен ковток повітря, кожен шматок хліба — все це результат роботи хлоропластів у листку звичайного дерева чи водорості десь у океані.