Фотосинтез

Образование в зеленых растениях под воздействием солнечных лучей сложных органических соединений из диоксида углерода и воды называется фотосинтезом. Процесс фотосинтеза растений является единственным на Земле средством превращения энергии солнечных лучей в энергию химических связей. В этом и заключается «космическое «значение» растений. Органические соединения, образующиеся в данном процессе, служат источником питания и энергии для живых организмов. Вместе с тем процесс фотосинтеза обогащает атмосферу свободным кислородом. Изучение процесса фотосинтеза создает также возможности для получения богатых урожаев сельскохозяйственных культур.

Зеленые растения являются фототрофными организмами. При помощи содержащегося в хлоропластах пигмента хлорофилла они осуществляют фотосинтез — преобразование световой энергии в энергию химических связей. Этот процесс протекает следующим образом. Кванты света — фотоны — взаимодействуют с молекулами хлорофилла. В результате эти молекулы на короткое время переходят в богатое энергией «возбужденное» состояние. Затем избыточная энергия возбужденных молекул рассеивается в виде теплоты или света. Остальная часть энергии передается ионам водорода Н+, всегда имеющимся в водном растворе вследствие диссоциации воды. Диссоциация воды под воздействием света называется фотолизом:

Н2О —> Н+ + ОН-

Образовавшиеся атомы водорода посредством непрочных связей соединяются с органическими соединениями — переносчиками водорода:

2Н+ + орган. соед. —> орган. соед. Н

Ионы гидроксила ОН- отдают свои электроны другим молекулам и превращаются в свободные радикалы. Радикалы взаимодействуют друг с другом, в результате чего образуются вода и молекулярный кислород: