Презентація на тему:
історія відкриття фотосинтезу

Історія відкриття фотосинтезу

Фотоси нтез—це процес трансформації поглинутої організмом енергії (Е) світла в хімічну Е органічних (і неорганічних) сполук.Він відбувається у вищих рослинах, водоростях, багатьох бактеріях, деяких археях і найпростіших — організмах, відомих разом як фототрофи. Сам процес відіграє важливу роль у кругообігу вуглецю у природі. Головну роль у цьому процесі відіграє відновлення СО2 до рівня вуглеводів. Однак у процесі ф/с можуть відновлюватися сульфати чи нітрати, утворюватися Н2; Е світла витрачається також на транспорт речовин  через мембрану і також на інші процеси. Ф/с відіграє основну роль в енергетиці біосфери.

Історія вивчення фотосинтезу Початком експериментальних робіт у галузі послужили досліди англ. хіміка Дж. Прістлі з рослинами під скляним ковпаком із свічкою. Так був відкритий кисень. Голландський лікар Я. Інгенхауз виявив, що рослини виділяють кисень лише на світлі, а у темноті – поглинають, як тварини при диханні.

В 1782 р. швейцарський дослідник Ж. Сенеб’є встановив, що на світлі рослини також поглинають СО2. Це підтвердив швейцарський вчений Т. Соссюр, який кількісним аналізом довів, що поглинається стільки СО2 скільки виділяється О2. Але наростання сухої маси рослини значно перевищувала кількість поглинутого СО2 і мінеральних  речовин. Соссюр зробив висновок, що органічна маса утворюється ще й за рахунок води. В 1865 р.  німецький фізіолог рослин Ю. Сакс продемонстрував, що на світлі у листках утворюється крохмаль і що він знаходиться у хлоропластах. (дослід-проба Сакса).

Видатний фізіолог рослин К. А. Тімірязєв у своїй докторській дисертації "Про засвоєння світла рослинами" (1875) показав, що інтенсивність асиміляції СО2 максимальна при освітленні рослини червоним світлом (яке найбільше поглинається хлорофілом). Що хлорофіл служить оптичним сенсибілізатором (збільшує чутливість до світла) і бере безпосередньо участь у процесі ф/с. Тімірязєв сформулював також ідею про космічну роль рослин: ф/с — єдиний процес, з допомогою якого космічна сонячна Е уловлюється й залишається на Землі. У хлоропласті промениста Е сонця перетворюється у хім. Е вуглеводів. Крохмаль, клейковина, клітковина та інші  сполуки, консервуючи сонячну Е, служать нам їжею і дають Е для всіх процесів життєдіяльності.

Значення фотосинтезу Фотосинтез є основним джерелом біологічної енергії, фотосинтезуючі автотрофи використовують її для утворення органічних речовин з неорганічних, гетеротрофи існують за рахунок енергії хімічних зв'язків, запасеної автотрофами, вивільняючи її в процесах аеробного та анаеробного дихання. Енергія, отримувана людством при спалюванні викопного палива (вугілля, нафта, природний газ, торф), також є запасеною в процесі фотосинтезу. Фотосинтез є головним методом залучення неорганічного вуглецю в біологічний цикл. Весь кисень атмосфери біогенного походження і є побічним продуктом фотосинтезу. Формування окиснювальної атмосфери повністю змінило стан земної поверхні, зробило можливою появу дихання, а надалі, після утворення озонового шару, дозволило життю вийти на сушу.

Джозеф Прістлі (він був одним з першовідкривачів кисню) провів серію дослідів з горіння і диханню і прийшов до висновку про те, що зелені рослини здатні здійснювати всі ті дихальні процеси, які були виявлені в тканинах тварин. Прістлі спалював свічку в замкнутому об'ємі повітря, і виявляв, що виходить при цьому повітря вже не може підтримувати горіння. Миша, вміщена в такій посудина, вмирала. Однак гілочка м'яти продовжувала жити в повітрі тижнями. На закінчення Прістлі виявив, що в повітрі, відновленому гілочкою м'яти, знову стала горіти свічка, могла дихати миша. Тепер ми знаємо, що свічка, згораючи, споживала кисень із замкнутого об'єму повітря, але потім повітря знову насичується киснем завдяки фотосинтезу, що відбувалося в залишеній гілочці м'яти.

Результати вивчення повітряного живлення рослин за перші 100 років після дослідів Прістлі виражаються загальним рівнянням фотосинтезу: 6СО2+6Н2О(hn)®С6Н12О6+6О2. Фотосинтез - одна з найважливіших проблем сучасного природознавства. У розробці цієї проблеми участь беруть вчені різних спеціальностей - фізіологи, цитологи, біохіміки, фізики, хіміки. Процес фотосинтезу, в результаті котрого виникає органічна, а потім і жива речовина, привертає до себе все більшу й більшу увагу численних дослідників. Без перебільшення можна сказати, що за останні десять - двадцять років наука дізналася про суть цього процесу більше, ніж за весь попередній період його вивчення.