.aspenizarea plantelor constă în transformarea și stocarea energiei solare, ca urmare a faptului că substanțele simple de carbohidrați și apă sintetizează carbohidrații și eliberează oxigen molecular. În general, acest proces poate fi descris prin următoarea ecuație (figura 2).
În ciuda simplității aparente a fotosintezei, probabil pe Pământ nu mai există un proces surprinzător care să transforme planeta noastră într-o asemenea măsură.
După cum rezultă din ecuația (Figura 2), se păstrează 114 kcal de energie pentru fiecare mol de dioxid de carbon asimilat în procesul de fotosinteză. Care este avantajul stocării energiei solare de către plante în comparație cu sistemul neorganizat ("non-fotosintetic")? Orice substanță care absoarbe o cuantă de energie solară într-o stare excitată, care poate fi deja văzut ca conversia energiei radiații electromagnetice și stocarea de. Cu toate acestea, energia de excitație electronic este foarte rapid (10-11 secunde pentru 10-13) disipată în căldură sau re-radiat în spațiu (pentru clorofila molecule organice complexe, cum ar fi procesul are loc 10-8 10-9 sec) și, prin urmare, sub forma stările excitate, energia luminii poate fi stocată doar pentru fracțiuni minore de secundă. Ca rezultat, energia fotosintetice cuantei de lumină absorbită (sau, mai bine zis, o parte din această energie) este stocată pentru o lungă perioadă de timp de la minute și ore la sute si chiar milioane de ani (așa cum a fost cazul, de exemplu, în formarea de depozite de combustibil lichid, gaze naturale, cărbune , turba ca urmare a descompunerii plantelor terestre și marine sau a animalelor). Dar aceasta, desigur, nu epuizează specificitatea fotosintezei în utilizarea energiei solare. Astfel, formarea ghețarilor de munte și lacuri are loc, de asemenea, în detrimentul energiei solare, care se duce la evaporarea apei, și, astfel, la fel stocarea energiei solare pentru o lungă perioadă de timp. În legătură cu această discuție despre un alt avantaj al fotosintezei: stocarea energiei solare vine în foarte util pentru o formă utilizabilă biologică - moleculară, sub formă de obligațiuni bogate în energie, în principal în zaharuri și derivați ai acestora, precum și aminoacizi, proteine, grăsimi, care orice moment dorit poate fi utilizat de plante sau „mâncat“ non-fotosintetice organismele lor (heterotrofe) pentru a satisface nevoile lor de energie, pentru propria sa biosinteză a compușilor macromoleculari.
Fig. 1. Intensitatea radiației solare care intră pe Pământ (H) în funcție de lungimea de undă. Regiunile umbrite corespund porțiunilor nevăzute ale spectrului la nivelul mării, datorită absorbției lor de către aceste componente ale atmosferei. 1 - radiație solară atmosferă în străinătate, 2 - radiația solară la nivelul mării, 3 - radiație corpuluinegru la 5900 K. (Manualul de Geofizică și Space Ed SL Valleya și McGraw-Hill, New .. York, 1965).
Fig. 2. Ecuația fotosintezei organismelor fotosintetice producătoare de oxigen.
Amploarea conversiei fotosintetice și stocarea energiei solare sunt uriașe: în fiecare an, prin fotosinteză produsa in lume aproximativ 200 de miliarde de tone de biomasă, energie echivalentă egală martie 1021 7.2 1020 J sau cal .. Trebuie avut în vedere faptul că fotosinteza este singurul proces biologic care are loc cu stocarea (cu creșterea) a energiei libere. Toate celelalte procese, atât în plante, cât și în animale, trec prin energia chimică acumulată în organismele fotosintetice ca rezultat al transformării soarelui absorbit. În consecință, aproape toată materia vie pe pământ este rezultatul pe termen lung drept sau a activității fotosintetice a plantelor, care sunt intermediari între sursa de energie inepuizabila a soarelui și întreaga lume vie de pe planeta noastră. De aceea vorbim despre fotoautotrofia biosferei Pământului, inclusiv fotoautotrofia omenirii. Populația Pământului consumă anual aproximativ 1 miliard de tone de produse alimentare, ceea ce corespunde la 15 018 J, dacă populația este estimată la 5 miliarde de oameni. În consecință, omenirea consumă sub formă de substanțe organice doar aproximativ 0,5% din toată energia stocată ca rezultat al fotosintezei. Consumul total de energie la scară globală este de 3 4 1020 J pe an, adică aproximativ 10% din întreaga energie stocată pentru un an prin fotosinteză. Rezervele explorată de combustibili fosili (petrol, gaze, cărbune, turbă) energia stocată în ele sunt de producție consecventă a activității fotosintetice pe Pământ timp de aproximativ 100 de ani, care este, de asemenea, echivalentă cu energia conținută în toate biomasă, care este în prezent pe planeta noastră.
ASIMILAREA DIOXIDULUI DE CARBON
Asimilarea anuală a dioxidului de carbon din lume, ca rezultat al fotosintezei este de aproximativ 260 mld. tone, echivalentul a 7,8 tone de carbon 10 și acest carbon cu eliberare de legare compensat aproape aceeași cantitate de CO2 datorată respirației organismelor nonphotosynthetic. Cantitatea de CO2, sunt implicate în ciclul „fotosintezdyhanie“ este de aproximativ 10% în greutate dioxid de carbon din atmosferă, care în 1980 a fost echivalent cu 7,1 godu 10 „tone de carbon. În același timp, până când 1860 atmosferă goda a conținut doar 6,1 tone de 10n carbon sub formă de CO2, iar această creștere cu 15% a CO2 în atmosferă este asociată în primul rând cu apariția unei surse suplimentare de CO2 datorită intensificării
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: