.osintez растения е преобразуването и съхраняване на слънчева енергия, в която прости вещества от въглероден диоксид и вода се синтезират въглехидрати и молекулярен кислород се освобождава. В общ вид на този процес могат да бъдат описани чрез следното уравнение (фиг. 2).
Въпреки привидната простота на фотосинтеза на Земята, там е може би по-изненадващо процес, който може да се трансформира в степента на нашата планета.
Както следва от уравнение (фиг. 2) за всеки приравнени по време на фотосинтеза мола въглероден диоксид съхраняват 114 ккал енергия. Какво е предимството на съхранение на слънчева енергия растения в сравнение с неорганизиран ( "nonphotosynthetic") система? Всяко вещество поглъща квант на слънчевата енергия в възбудено състояние, което вече може да се разглежда като превръщането на електромагнитно излъчване на енергия и нейното съхранение на. Въпреки това, електронно възбуждане енергия е много бързо (10-11 секунди за 10-13), разсейвана в топлина или повторно излъчена в пространство (за хлорофил сложни органични молекули, като процесът се случва 10-8 10-9 сек) и, следователно, под формата на възбудени състояния на светлинна енергия могат да се съхраняват само в малка част от секундата. В резултат на това на фотосинтеза енергията на абсорбираната светлина кванта (или, по-добре да се каже, част от тази енергия) се съхранява в продължение на дълъг период от време от няколко минути и часове до стотици и дори милиони години (както е в случая, например, във формирането на депозити за течно гориво, природен газ, въглища торф в резултат на разширяването на наземни и морски растения или животни). Но това, разбира се, не се ограничава до спецификата на фотосинтеза, използващи слънчева енергия. По този начин, образуването на планинските ледници и езера също се случва за сметка на слънчевата енергия, която отива до изпаряване на водата и по този начин така че няма за съхранение на слънчева енергия за дълго време. Във връзка с това се говори за друго предимство на фотосинтеза: съхранение на слънчева енергия идва в много удобен за биологична използваема форма - молекулярна, под формата на богати на енергия връзки, главно в захари и техните производни, както и аминокиселини, протеини, мазнини, които всяко желано време, може да се използва от растенията или "яде" техните не-фотосинтезиращи (хетеротрофни) организми да изпълняват своите енергийни нужди, за своя биосинтеза на макромолекулни съединения.
Фиг. 1. интензитета на падащата слънчева радиация на земята (H), в зависимост от дължината на вълната. Защрихованите области съответстват ненаблюдавани на части от спектъра на морското равнище поради тяхната абсорбция на компонентите на атмосферата. 1 - слънчева радиация чужбина атмосфера, 2 - слънчева радиация на морското равнище, 3 - абсолютно черно тяло радиация при 5900 К. (Наръчник на геофизика и пространство Ed SL Valleya и McGraw-Hill, New .. New York, 1965).
Фиг. 2. фотосинтеза уравнение kislorodvydelyayuschih фотосинтезиращи организми.
Големината на превръщането на фотосинтезата и съхраняване на слънчева енергия са огромни: всяка година чрез фотосинтеза, произведени в света около 200 милиарда тона биомаса, което се равнява на енергия, равна март 1021 7.2 1020 J или кал .. Трябва да се има предвид, че фотосинтезата е единственият биологичен процес, който се извършва със съхранението на (увеличение) на свободната енергия. Всички други процеси в растенията и животните, се дължат на химическата енергия се съхранява в фотосинтезиращи организми чрез превръщане на абсорбира слънчева светлина. Вследствие на това почти всички живи същества на земята е прав или дългосрочен резултат от фотосинтезата на растенията, които са посредници между неизчерпаем източник на енергия от слънцето и цялата дневна свят на нашата планета. Ето защо ние говорим за биосферен photoautotrophs на Земята, включително и за photoautotrophs човечеството. население на Земята консумира около 1 млрд. тона храна, което съответства на 15 J 1018, ако броим населението на 5 млрд .. Следователно, човечеството консумира под формата на органични вещества, само около 0.5% от енергията, съхранявана чрез фотосинтеза. Общото потребление на енергия в световен мащаб е 03 Април 1020 Г. годишно, или около 10% от енергията, съхранявана през годината чрез фотосинтеза. Проучени запаси от изкопаеми горива (нефт, газ, въглища, торф) енергия, съхранявани в тях са последователно производство на фотосинтезата на Земята в продължение на около 100 години, което също е еквивалентен на енергията, съдържаща се в цялата биомаса, която в момента е на нашата планета.
Приемането на въглероден диоксид
Годишен асимилация на въглероден диоксид в света в резултат на фотосинтезата е около 260 милиарда. Тона, еквивалентни на 7,8 тона въглерод 10 и този въглероден освобождаване свързване компенсира почти същото количество СО2 поради дишане nonphotosynthetic организми. Количеството на СО2, са включени в цикъла "fotosintezdyhanie" е около 10% от теглото на въглероден двуокис в атмосферата, която през 1980 г. е еквивалентно на 7.1 godu 10 "тона на въглерод. В същото време до 1860 года атмосфера, съдържаща само 6,1 тона на въглероден 10n като СО2 и това увеличение 15% СО2 в атмосферата, свързани предимно с появата на допълнителен източник на СО2 поради интензивен
Свързани статии