Вопрос 1. Фотосинтез – это образование органических веществ при помощи энергии света

Фотосинтез – это образование органических веществ при помощи энергии света. В фотосинтезе выделяют две фазы: световая и темновая.

Световая фаза. Эта фаза происходит только в присутствии света в мембранах тилакоидов при участии хлорофилла, белков-переносчиков электронов и фермента — АТФ-синтетазы. Под действием кванта света электроны хлорофилла возбуждаются, покидают молекулу и попадают на внешнюю сторону мембраны тилакоида, которая в итоге заряжается отрицательно. Окисленные молекулы хлорофилла восстанавливаются, отбирая электроны у воды, находящейся во внутритилакоидном пространстве. Это приводит к распаду или фотолизу воды. Ионы гидроксила отдают свои электроны, превращаясь в реакционноспособные радикалы •ОН. Радикалы •ОН объединяются, образуя воду и свободный кислород. Кислород при этом удаляется во внешнюю среду, а протоны накапливаются внутри тилакоида в «протонном резервуаре». В результате мембрана тилакоида с одной стороны за счет Н⁺ заряжается положительно, с другой за счет электронов — отрицательно.

Когда разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны тилакоида увеличивается, протоны проталкиваются через каналы АТФ-синтетазы и происходит преобразование АДФ до АТФ. Полученный кислород является побочным продуктом в результате реакции.

Темновая фаза. Во время этой фазы происходит связывание углекислого газа и использование его атомов углерода для синтеза глюкозы. Атомы водорода, необходимые для этой реакции, приносят молекулы-переносчики, присоединившие водород во время световой фазы, а энергию предоставляют молекулы АТФ.

Космическая роль растений. Эта роль заключается в улавливании и усвоении энергии солнечных лучей хлорофиллом зеленых растений, благодаря чему в процессе фотосинтеза из неорганических соединений образуются органические. К.А.Тимирязев назвал этот процесс «консервирование солнечной энергии». Человек использует и те лучи, которые падали десятки миллионов лет назад. Это консервированная энергия бывших растений, а ныне ископаемого топлива-нефти, угля, торфа.
Также благодаря зеленым растениям на земле есть кислород, необходимый для дыхания всему живому. Изначально на Земле не было кислорода, он стал образовываться после того, как не Земле стали появляться и расти зеленые растения. Русский ученый С.П. Костычев писал:» Довольно зеленым листьям прекратить работу на несколько лет, и все живое население земного шара, в том числе и человечество-погибнет».