Postojanje živih bića na Zemlji, uključujući ljude, nemoguće je bez disanja. Trošenjem kiseonika iz okoline, osoba izdiše ugljen-dioksid. U teoriji, ovaj vitalni gas je trebao završiti. Međutim, zračne mase se njima stalno popunjavaju. Takva reakcija postaje moguća, jer tokom disanja biljke oslobađaju kiseonik O2. Sve biljke su autotrofi, koji pretvaraju hemijske elemente zemljine kore u komponente divljih životinja, oslobađajući kiseonik. Stoga bi bez njihovog učešća prisustvo biotičke materije na Zemlji bilo upitno.
Koncept i faktori fotosinteze
Trošeći sunčevu svjetlost, biljke oslobađaju kisik fotosintezom. Istovremeno, oni proizvode različite elemente koji sadrže ugljik koje konzumiraju biološka bića.
Predstavnici flore sadrže pigment - hlorofil, koji ih pretvara u zelenu boju. Ova komponenta hvata sunčevo zračenje. Zahvaljujući tome, u biljkama se javlja fotosinteza, službeno otkrivena 1771. godine. Sam termin je nastaokasnije - 1877.
Obavezni faktor u toku reakcije je apsorpcija sunčeve svetlosti ili veštački stvorene svetlosti hlorofilom. Međutim, prirodni ultraljubičasti talasi koji emituju od sunca imaju najpovoljniji efekat na žive organizme. U umjerenim geografskim širinama, aktivacija fotosinteze u prirodnom okruženju pada na toplo godišnje doba, jer je dužina dnevnog vremena duža, a biljke imaju i zelene izdanke i lišće koje vene u jesen.
Za implementaciju ove složene transformacije, pored sunčevog zračenja i hlorofila, potrebni su CO2, H2O i mineralni elementi, koji se uglavnom izvlače iz tla kroz korijenje.
Mjesto implementacije
Fotosinteza se odvija unutar biljnih ćelija, u malim organelama - hloroplastima. Sadrže pigment hlorofil, koji im daje zelenu boju.
Ova teška transformacija se odvija uglavnom u zelenim listovima, kao iu zelenim plodovima, izbojcima. Najveći sadržaj hlorofila nalazi se u listovima, jer velika površina omogućava apsorpciju značajne količine svjetlosti, stoga ima više energije za reakciju.
Kako je proces?
Proces pretvaranja supstanci u biljkama koje proizvode kiseonik je prilično komplikovan. Prvo, biljka hvata zrake sunca uz pomoć hlorofila. Istovremeno, svojim korijenjem usisava vodu iz tla koja sadrži razne minerale, troši CO2 iz zraka i vode. Hlorofil pretvara H2O, elemente u tragovima i CO2 u organska jedinjenja. U ovom trenutku biljke ispuštaju kiseonik u atmosferu, a neke odlaze da dišu.
Fotosinteza uključuje dvije međusobno zavisne, ali potpuno različite faze: svjetlo i tamu. Prva faza se izvodi samo na svjetlu, bez kojeg je nemoguće. Za mrak, stalno prisustvo CO2.
Svetla faza
Apsolutni uslov za sprovođenje procesa u ovoj fazi je prisustvo svetlosti, aktivirajući hlorofil. U ovom slučaju, potonji dijeli molekul vode na H2 i O2. Sve se dešava unutar hloroplasta, u odjeljcima ograničenim membranom - tilakoidima. Kao rezultat, sintetizira se organsko jedinjenje ATP, svojevrsni izvor energije u biološkim procesima. Dolazi vrijeme kada biljke oslobađaju kisik.
Tamna faza
Obavlja se u stromi hloroplasta i naziva se tamnim, jer se ovde procesi mogu odvijati bez prisustva svetlosti, odnosno danonoćno.
Prvo, postoji obavezna stalna apsorpcija i fiksacija ugljičnog dioksida iz okoline. Zatim se odvija niz transformacija koje završavaju stvaranjem glukoze (prirodnog šećera), aminokiselina, masnih kiselina, glicerola i drugih važnih organskih spojeva. Energija za odvijanje reakcija uzima se iz ATP-a i NADP-H2 stvorenih u fazi svjetlosti.
Biljka dah
Kao predstavnici žive materije, biljke dišu. Štaviše, upija i oslobađa i O2 i ugljični dioksid. Samo u biljkama, tokom procesa fotosinteze, CO2 se troši i oslobađa se O2. Važno je napomenuti da se oslobađa mnogo više kiseonika nego što se troši za disanje. Posljedično, u ukupnoj količini svjetlosti, biljka uglavnom oslobađa kisik apsorbirajući CO2. Istovremeno se odvija i proces disanja, ali se potrošnja O2 i uklanjanje ugljičnog dioksida odvijaju u mnogo manjem obimu.
Po pravilu, u mraku biljke upijaju kiseonik i oslobađaju ugljen-dioksid, odnosno dišu. Kao takve, biljke nemaju respiratorni sistem: apsorbuju kiseonik sa cele površine, uglavnom iz listova.
Biljke koje oslobađaju kiseonik u mraku
Većina biljaka energetski ispušta kiseonik na svetlost, a bez njega ga, naprotiv, troše. Iz tog razloga se obično ne preporučuje stavljanje u spavaću sobu. Ali za neke biljke, sve se dešava obrnuto.
Na primjer, Kalanchoe, Benjaminov fikus i orhideje dinamički daju O2 u bilo koje doba dana. Biljke koje noću oslobađaju kisik uključuju aloju, koja između ostalog dezinficira zrak od mikroba i izvlači štetne tvari iz njega. Vjerovatno svi znaju za blagotvorna svojstva ovog jedinstvenog sukulenta.
Najjači pročišćivač životne sredine je sansevieria, koja pomaže u jačanju imunološkog sistema ljudi. Ova vrsta također uključuje geranijum, sposoban uništiti svebakterije, pa čak i neke viruse. Ima antidepresivna svojstva: njegov miris može ublažiti neuroze, nesanicu, stres i nervnu napetost.
Važnost fotosinteze za našu planetu
Prema naučnicima, planeta Zemlja nastala je iz solarne magline, au njenoj atmosferi u početku nije bilo kiseonika. Pojava tako vitalnog plina bila je moguća upravo zahvaljujući fotosintezi. Kao rezultat toga, pojavilo se disanje kisika, koje je svojstveno gotovo svim živim bićima. Kiseonik je doprineo formiranju prirodne odbrane planete od ultraljubičastog zračenja sunca - ozonskog omotača. Ova okolnost je pogodovala evoluciji: oslobađanje živih organizama iz okeana na kopno.
Takođe je veoma važno da biljke koje proizvode kiseonik troše i ugljen-dioksid iz atmosfere. Višak CO2 uzrokuje efekat staklene bašte koji je loš za klimu i živa bića.
U nedostatku fotosinteze, došlo bi do prevelike količine CO2 u atmosferi planete. Kao rezultat toga, većina živih organizama ne bi mogla disati i umrla bi. Fotosinteza određuje stabilnost gasnog sastava Zemljine atmosferske ljuske. Drveće su pluća naše planete. Stoga ih je veoma važno zaštititi od krčenja šuma i požara, te posaditi više vegetacije u naseljima.
Kolosalna vrijednost fotosinteze leži u činjenici da različita organska jedinjenja nastaju iz jednostavnih mineralnih elemenata. Ispostavilo se da sveživot na Zemlji duguje svoje postojanje ovom neverovatnom procesu.
Pored toga, biljke jede ogroman broj životinja. Organska jedinjenja stvorena i akumulirana u biljkama su takođe hrana i izvor energije. Tokom milijardi godina, velike naslage organske materije (nafta, ugalj i druge) nakupljale su se u utrobi zemlje.
Ljudi koriste proizvode fotosinteze ne samo u hrani i liječenju, već iu privrednim aktivnostima kao građevinski materijal i razne sirovine.
