Что такое фотосинтез: что происходит в растении в процессе фотосинтеза, строение хлоропластов — что выделяется в световую и темновую фазу

Оказывается, взрослые люди считают, что дерево может жить  и без фотосинтеза, и без дыхания. Мол, в городе никакого фотосинтеза не происходит, потому что там пыльно. Подобные заблуждения показывают, как сильно люди недопонимают биологию. А ведь всё это рассказывается в школе, и ребенок уже к пятому классу должен про дыхание и фотосинтез! Особенно смешно, когда народ начинает спорить про космические технологии и зеленую энергетику, и при этом не может ответить на элементарные вопросы о том, чем дышат растения.

Вот вам ликбез по растениям, запомните это раз и навсегда, распечатайте, повесьте на холодильник, и больше никогда даже не заикайтесь про то, что в городе деревья не фотосинтезируют, и что кислород они поглощают только ночью.

Растения — это такие зеленые объекты живой природы, у них есть корни, листья, стебли, цветы, и т.д. И да, деревья — это растения!

У всех растений параллельно происходят два процесса газообмена:

1. Дыхание. Да, все растения дышат! Вообще все! И даже зимой! Дыхание — это неотъемлемый процесс живых существ, можно даже сказать, что именно дыхание отличает живое от неживого.
2. Фотосинтез. Это процесс создания глюкозы из углекислого газа. Проще говоря, фотосинтез — это питание.

Подробнее: что такое дыхание. Коротко: дыхание — это процесс усвоения кислорода. Растения делают это через листья, а мы — через легкие. Но суть одна и та же: мы захватываем из воздуха молекулы кислорода, чтобы с их помощью получать из глюкозы энергию. Под воздействием кислорода вещество распадается, при этом выделяется огромное количество энергии, и как побочный продукт — углекислый газ, который мы выдыхаем. Вот почему мы дышим чаще при физических нагрузках: нам надо больше энергии, больше окисления глюкозы, больше кислорода.

Все живые организмы, в том числе деревья, дышат. И микробы тоже, да. Деревья, как и человек, дышат кислородом. Это значит, что деревья, трава, фикус в вашей комнате — все они поглощают кислород и выдыхают углекислый газ. Постоянно, и днем, и ночью, и зиммой, и летом. Точно так же, как и вы. Все деревья на планете Земля дышат кислородом, как и человек, и точно так же выдыхают углекислый газ, как и человек.

Растения, как и человек, дышат постоянно и непрерывно. Даже у семян есть дыхание, хотя и минимальное. Даже зимой, укрывшись снегом, вредная ёлка продолжает поглощать кислород и выпускать углекислый газ, хоть и в мизерных количествах. Потому что дыахние растениям необходимо так же, как и человеку.

На заметку: нельзя держать крупные растения в спальне. Если вентиляция в комнате плохая, то растение устроит вам дефицит кислорода.

ФОТОСИНТЕЗ

Фотосинтез — это процесс, который происходит отдельно от дыхания, не имеет к нему отношения, и нужен для питания растения. Дерево получает энергию из глюкозы. Но где эту глюкозу взять? Человек берет глюкозу из еды. А растения глюкозу производят. Фотосинтез — это процесс создания глюкозы из углекислого газа, под воздействием солнечного света.

Растение забирает из воздуха углекислый газ, и под действием солнечной энергии «забирает» из СО2 углерод. Из углерода растение делает глюкозу, а кислород «выбрасывает» в воздух, — это своего рода отходы фотосинтеза. Без фотосинтеза растение жить не может, точно так же, как человек не может жить без еды. Без света фотосинтез не происходит, то есть ночью растение не производит кислород.

Еще раз: фотосинтез — это процесс питания растения. Без фотосинтеза растение жить не может, так же как и человек не может жить без еды. Но мы же не едим постоянно. Так и растение: фотосинтез идет периодами. Ночью, без света, фотосинтеза нет. Зимой конечно тоже нет. Домашние растения, даже если остаются зимой зелеными, всё равно почти прекращают фотосинтезировать и практически спят. Дышат, но не едят, как медведи в берлоге. Это значит, что зимой растение поглощает кислород,но не производит его.

Есть понятие кислородный баланс растения — это соотношение поглощения и производства кислорода. Проще говоря, разница между тем, как активно растение дышит и фотосинтезирует. Кислородный баланс зависит от вида, возраста растений, периода жизни.

Уровень фотосинтеза зависит от возраста растения, освещенности, питания и загрязненности. Молодое растение, в период активного роста, создает очень много глюкозы, а значит — поглощает много углекислого газа, и создает много кислорода. Кислородный баланс у молодых растений положительный, то есть юное дерево за год производит больше кислорода, чем потребляет. Взрослые деревья и комнатные растения имеют примерно нулевой кислородный баланс, то есть фотосинтез у них происходит плохо, и они производят кислорода примерно столько же, сколько и поглощают. В зимний период фотосинтез и вовсе прекращается полностью или почти полностью, и растение не производит кислород, зато дышит, то есть только забирает кислород из воздуха.

Российская тайга имеет примерно нулевой годовой кислородный баланс. Много взрослых деревьев, долгий зимний период, много хвойных растений, — всё это приводит к тому, что северные российские леса производят очень мало кислорода, зато постоянно дышат. Тропические леса в этом плане интереснее: они очеь зеленые, активно растут, и производят гораздо больше кислорода. Их кислородный баланс положительный, но тоже не очень высокий. На самом деле водоросли проихводят больше кислорода, чем леса.

ИТОГО

У растений происходят два параллельных процесса: дыхание и фотосинтез. Эти процессы не связаны между собой, они происходят при разных условиях и с разными целями. Дыхание — это поглощение кислорода и выделение углекислого газа, постоянно и непрерывно. Фотосинтез — это поглощение углекислого газа и создание кислорода, происходит только при солнечном свете, и только в зеленых листьях.

Если вы считаете, что дерево днем поглощает СО2, а ночью его производит — вы идиот. Дерево и ночью, и днем поглощает кислород и производит углекислый газ. И зимой, и летом, и при свете, и в темноте: дерево дышит постоянно и непрерывно, только с разной интенсивностью.

Фотосинтез — источник энергии для растения, способ питания. Если не происходит процесс фотосинтеза, растение просто умирает. Поэтому только неучи считают, что в городе деревья не фотосинтезируют. Если бы в городе деревья не занимались фотосинтезом, они бы просто погибли от голода. Растение может пережить какой-то период без фотосинтеза, за счет своих запасов. Точно так же, как человек может немного поголодать. Но жить без фотосинтеза вообще растение неспособно.

Конечно, пыль на листьях значительно уменьшает газообмен, пыльные растения хуже дышат и хуже фотосинтезируют. Но упс: именно для этого растения в городе и нужны, для сбора пыли. Дожди смывают пыль с листьев на землю. Кстати, в жаркую погоду некоторые деревья в городе чахнут именно потому, что пяль на листьях копится, и растение не может нормально дышать, буквально задыхается.

Интересный факт:

есть растение, которые не умеет в фотосинтез. Это кактусы без хлорофилла. Их вывели искусственно, ради развлечения. Эти кактусы называются гимнокалициум, и они могут жить, только паразитируя на других. На картинке ниже такая химера: желтая «верхушка» — это гимнокалициум, который приживили на ствол другого кактуса. То есть нижний кактус — это донор, он зеленый, в нем происходит фотосинтез, за счет которого и питается верхушка-паразит. В природе такое растение жить не может.

Но если деревья не являются источниками кислорода, почему в лесу легче дышится? Во-первых, в лесу есть трава и кусты, которые фотосинтезируют больше, чем дышат. Во-вторых, растения задерживает на себе пыль и другие загрязнения воздуха, то есть в лесу воздух чище. В-третьих, растения увлажняют воздух и насыщают его разными полезными веществами. Например, если гулять по болоту во время цветения багульника, можно вылечиться от насморка. Проверено на себе.

Дальше. В последние годы очень популярен миф, что-де когда дерево умирает, оно весь углекислый газ выпускает обратно в атмосферу. Это отчасти верно, но из-за того, что мало кто понимает, как это происходит, появляется всякий дикий бред про «надо завернуть мертвое дерево в пленку». Что происходит на самом деле? Сама древесина и состоит из углерода, который растение взяло из углекислого газа. Вы химию в шкоел учили? Органика — это соединения углерода! С2Н5ОН — неужели не знаете? Так вот, древесина — это органика. Дерево «сделано» из того, что раньше было углекислым газом. А значит, пока древесина целая, — то и углерод находится в этой древесине. Доски, стулья, деревянные стены, — это всё «сделано» из углерода, и этот углерод никуда не девается из древесины.

Но при разложении мертвая древесина в лесу становится пищей для всяких микроорганизмов и насекомых. И вы не поверите, но все эти микроорганизмы тоже дышат! То есть происходит так: древесина становится пищей для бактерий. Бактерии активно размножаются благодаря этой пище, и много дышат, то есть поглощают много кислорода. Конечно, выделяя при этом углекислый газ. То есть не само по себе мертвое дерево начинает как-то выпускать углекислый газ! Оно просто становится органикой, пищей для других организмов, которые дышат. Но если дерево не гниет в земле, а например пошло на производство мебели — оно не становится пищей для бактерий, никто не дышит, древесина не разлагается, углерод не высвобождается. Вывод: деревянная мебель полезна для экологии!

Ну и вроде последнее: откуда тогда у нас кислород, если деревья дышат столько же, сколько фотосинтезируют?! Тут вам сейчас начнут со всех сторона задвигать умные речи. Мол, на самом деле кислород производят не леса, а водоросли, и вообще на самом деле весь кислород образовался еще на заре времен, при формировании планеты, а сейчас он только «круговоротится». Не верьте никому. Точных знаний про источники кислорода нет. Да, водоросли производят больше кислорода, чем деревья. Но водоросли тоже дышат! А еще считается, что кислород постоянно «стравливается» из атмосферы в космос. И никто не знает толком, откуда у нас берется столько кислорода, чтобы всем хватало. Население планеты растет, потребление кислорода растет, а меньше его не становится! И если честно, никто из ученых не знает, как наша планета на протяжении разных эпох умудряется сохранять баланс кислорода и углекислого газа. Но доподлинно известно: если кислорода в атмосфере будет больше, чем сейчас, то возрастет опасность пожаров.

Зачем тогда нужны деревья? Они нужны не для кислорода, а для создания «скелета» природы. Своими корнями дерево закрепляет почву, не дает ей размываться. Деревья могут укреплять даже склоны гор! Корни помогают воздухообмену и становятся домом для множества почвенных организмов. Кроме того, они делают почву проницаемой и впитывают воду, то есть регулируют водообмен. Нет деревьев — привет чередованиям засух и наводнений. Лесные массивы охлаждают воздух и успокаивают ветра. Во многих городах России ураганные ветра начались именно после вырубки лесов вокруг этих городов.

Само дерево — это и дом, и еда для разных живых существ, от насекомых до мелких животных. Лесные массивы создают условия для жизни множества растений, на всех ярусов — от травы до растений, которые паразитируют на деревьях. То есть дерево — это своего рода основа живой природы. Это костяк, за который цепляется другая жизнь. Ну а в городе, повторюсь, деревья очищают воздух, поглощая вредные вещества и задерживая на своих листьях пыль.