ФОТОСИНТЕЗ Слово «фотосинтез» означает буквально создание или сборку чего-то под действием света. Имеют в виду процесс, посредством которого растения на солнечном свету синтезируют органические соединения из неорганического сырья. Все формы жизни нуждаются в энергии для роста и поддержания жизни. Водоросли, высшие растения и некоторые типы бактерий улавливают энергию солнца и используют ее для синтеза глюкозы - автотрофы. Животные получают энергию, поедая растения или других животных, питающихся растениями – это гетеротрофы. Мы пользуемся углем, природным газом, нефтью и т. д. Все эти виды топлива — продукты разложения растений или животных, и запасенная в них энергия была получена из солнечного света. Ветер и дождь тоже обязаны солнцу. Весь свободный кислород атмосферы образовался в ходе фотосинтеза. Кроме этого, растения используют углекислый газ атмосферы, предотвращая парниковый эффект. Важнейший путь химических реакций при фотосинтезе — это превращение углекислоты и воды в углероды и кислород. Углеводы, образующиеся в этой реакции, содержат больше энергии, чем исходные вещества, т. е. СO2 и H2O. Фотосинтез можно рассматривать как процесс преобразования лучистой энергии Солнца в химическую энергию растительных тканей. Световая фаза фотосинтеза Квант красного света, поглощенный хлорофиллом, переводит электрон в возбужденное состояние. Этот электрон приобретает большой запас энергии, вследствие чего перемещается на более высокий энергетический уровень. Он, как по ступеням, перемещается по цепи сложных органических соединений, встроенных в хлоропласт. Перемещаясь с одной ступени на другую, электрон теряет энергию, которая используется для синтеза АТФ. Растративший энергию электрон возвращается к хлорофиллу. Новая порция световой энергии вновь возбуждает электрон хлорофилла. Он снова проходит по тому же пути, расходуя энергию на образования молекул АТФ. Ионы водорода и электроны, необходимые для восстановления молекулносителей энергии, образуются при расщеплении молекул воды. Этот процесс называют фотолизом воды, при этом выделяется ненужный кислород. Таким образом, энергия солнечного света непосредственно используется растительной клеткой для: 1. возбуждения электронов хлорофилла, энергия которых далее расходуется на образование АТФ; 2. фотолиза воды, поставляющего ионы водорода и электроны в световую фазу фотосинтеза. При этом выделяется кислород как побочный продукт реакций фотолиза. Этап, в течение которого за счет энергии света образуются богатые энергией соединения — АТФ и молекулы-носители энергии, называют световой фазой фотосинтеза. Темновая фаза фотосинтеза Энергия света, преобразованная в течение световой фазы в энергию, используется для синтеза глюкозы. Эти процессы могут идти и на свету и в темноте внутри хлоропластов. Поглощение углекислого газа и образование глюкозы в растениях называют темновой фазой фотосинтеза, поскольку она может идти в темноте. происходит внутри хлоропластов в строме. Суммарная формула фотосинтеза: 6СО2 + 6Н2О + СВЕТ = С6Н2О6 + 6О2 Хемосинтез – синтез органических соединений за счет энергии реакций окисления неорганических соединений. Хемосинтез свойственен для железобактерий и серобактерий. Первые из них используют энергию, освобождающуюся при окислении двухвалентного железа в трехвалентное; вторые окисляют сероводород до серной кислоты. Окисление аммиака до азотистой и азотной кислоты нитрифицирующими бактериями . Превращение 2-хвалентного железа в 3-хвалентное железобактериями Окисление сероводорода до серы или серной кислоты серобактериями Выделяемая энергия используется для синтеза органических веществ Роль хемосинтеза: бактерии-хемосинтетики разрушают горные породы, очищают сточные воды, участвуют в образовании полезных ископаемых.