Indiferent de o parte a spectrului acestei radiații este absorbit nici în lume, în cele din urmă conduce în principal să se încălzească suprafața planului-vă și atmosfera sau care emite energie etsya înapoi în spațiu. Care este rolul fotosintezei, al organismelor fotosintetice în captarea acestei energii? De ce susțin că fotosinteza este baza energetică a proceselor biologice, motorul energetic pentru dezvoltarea biosferei? De ce spun ca photoautotrophs (adică, puterea în detrimentul luminii) biosfe-turii, în general, și despre photoautotrophs omenirii și viața pe pământ se numește fenomen cosmic, în primul rând pentru că există și se dezvoltă Xia de energia furnizată la noi din spațiul cosmic - de la cea mai apropiată lumină cosmică?
După cum știți, fotosinteza plantelor este transformarea și stocarea energiei solare, ca urmare a faptului că carbohidrații simpli - acidul carbonic și apa - 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), 114 kcal de energie sunt stocate pentru fiecare acilimulat în procesul de fotosinteză a unui mol de acid. Care este avantajul stocării energiei solare de către plante în comparație cu sistemul neorganizat ("non-fotosintetic")? Orice ve există, absorbind o cuantă de energie solară, reluări într-o stare excitată, care poate fi deja considerată ca o transformare de radiație de electroni de energie și stocarea feromagnetic a. Cu toate acestea, energia de excitare electronică foarte rapid (în 10-13 - 10-11 s) disipată în căldură sau re-radiat în spațiu (pentru molecule complexe sau-Ganic de clorofilă acest proces are loc 10-8 - 10-9 sec), și în consecință, în starea stărilor excitate, energia luminii poate fi stocată doar pentru fracțiuni nesemnificative de secundă. Ca rezultat, absorbit-TION energia fotosintetică a unei cuante de lumină (sau, mai degrabă, 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, formarea de combustibili fosili - petrol, gaze naturale , cărbune, turbă 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 acest sens, vorbim despre deoarece avantajele elementare Dl fotosintezei: stocarea energiei pe termen solar vine în foarte la îndemână pentru a forma utilizare biologică-cal - moleculară, sub formă de obligațiuni bogate în energie, în principal în zaharuri și derivați ai acestora, precum și aminoacizi, proteine, grăsimi, că în orice moment dorit mo-gut fi utilizate de plante sau „au mâncat-mi“ organismelor nonphotosynthetic (heterotrofe) pentru a satisface nevoile energetice pentru proprii săi compuși biosintezei-SEASON-moleculare.
Fig. 1. Intensitatea radiației solare care intră pe Pământ (Hl) în funcție de lungimea de undă. Regiunile umbrite corespund porțiunilor nevăzute ale spectrului la nivelul mării, datorită absorbției lor de componentele specificate ale atmosferei. 1 - radiație solară atmosferă în străinătate, 2 - radiația solară la nivelul mării, 3 -. Radiație corpuluinegru la 5900 K. (Manualul de Geofizică și spațiu pro-ratacitor Ed SL Valleya și McGraw-Hill,. New York, 1965).
Fig. 2. Ecuația fotosintezei organismelor fotosintetice producătoare de oxigen.
Amploarea fotosintetic transformării-TION și stocarea energiei solare sunt imense: kazh dy ani prin fotosinteză produsa in lume aproximativ 200 miliarde de tone de biomasă, echivalent cu energia de 3 J sau • 1021 • 1020 7.2 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 la plante, cât și la animale, trec prin energia chimică acumulată în organismele fotosintetice ca rezultat al transformării luminii solare absorbite. Prin urmare, aproape toate materia vie de pe Pământ este rezultatul direct sau la distanță lucrător-Ness de plante fotosintetice, care sunt intermediari între o sursă inepuizabilă de energie - Sunny-CEM și toată lumea 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 • 1018 J, dacă populația este estimată la 5 miliarde de oameni. În consecință, omenirea consumă sub formă de substanțe organice doar aproximativ 0,5% din energia totală stocată ca rezultat al fotosintezei. Consumul total de energie pe scară mondială este de 3 - 4 • 1020 Jouli pe an, adică aproximativ 10% din toată energia stocată timp de un an datorită fotosintezei. Rezervele explorată de combustibili fosili (petrol, gaz, cărbune, turbă) energie stocate în ele sunt activități consecvente în fotosinteză cal producție pe pământ, în aproximativ 100 de ani, care este, de asemenea, echivalentă cu energia conținută în întreaga biomasa, care este în prezent-yaschee asupra noastră planeta.
ASIMILAREA DIOXIDULUI DE CARBON
Asimilarea anuală a dioxidului de carbon din lume, ca rezultat al fotosintezei este de aproximativ 260 mld. tone, echivalent cu 7,8 • 10 „° tone de carbon, iar această sechestrarea carbonului compensat cu eliberare aproape aceeași cantitate de CO2 din cauza nisms ORGA-respirație nonphotosynthetic. Cantitatea de CO2, sunt implicate în ciclul „pho-fotosinteză-respirație“ este de aproximativ 10% în greutate dioxid de carbon în atmosferă, ceea ce a fost echivalent cu 7,1 • 10 „tone de carbon în 1980 an. În același timp, până când 1860 atmosfera goda conținea numai 6 1 • tone 10n de carbon sub formă de CO2 și această creștere de 15% a CO2 în atmosferă, înainte de toate asociate cu prima apariție a unei surse suplimentare de CO2 datorită arderii intensivă a combustibililor fosili, care este echivalent cu în prezent 5 • 109 tone de carbon pe an și crește în medie cu 4,3% pe an.
Alte știri corelate:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: