L'esistenza di esseri viventi sulla Terra, comprese le persone, è impossibile senza respirare. Consumando ossigeno dall'ambiente, una persona esala anidride carbonica. In teoria, questo gas vitale avrebbe dovuto finire. Tuttavia, le masse d'aria vengono costantemente reintegrate con loro. Tale reazione diventa possibile, perché durante la respirazione, le piante rilasciano ossigeno O2. Tutte le piante sono autotrofi, convertono gli elementi chimici della crosta terrestre in componenti della fauna selvatica, rilasciando ossigeno. Pertanto, senza la loro partecipazione, la presenza di materia biotica sulla Terra sarebbe in discussione.
Il concetto e i fattori della fotosintesi
Consumando la luce del sole, le piante rilasciano ossigeno attraverso la fotosintesi. Allo stesso tempo, producono vari elementi contenenti carbonio che vengono consumati dagli esseri biologici.
I rappresentanti della flora contengono un pigmento: la clorofilla, che li rende verdi. Questo componente cattura la radiazione solare. Grazie a ciò, la fotosintesi avviene nelle piante, scoperte ufficialmente nel 1771. Il termine stesso ha avuto originepiù tardi - nel 1877.
Il fattore obbligatorio nel corso della reazione è l'assorbimento della luce solare o della luce creata artificialmente dalla clorofilla. Tuttavia, le onde ultraviolette naturali che emanano dal sole hanno l'effetto più benefico sugli organismi viventi. Alle latitudini temperate, l'attivazione della fotosintesi nell'ambiente naturale cade nella stagione calda, poiché la durata delle ore diurne è più lunga e le piante hanno anche germogli verdi e foglie che appassiscono in autunno.
Per implementare questa complessa trasformazione, oltre alla radiazione solare e alla clorofilla, sono necessari CO2, H2O ed elementi minerali, che si estraggono principalmente dal suolo attraverso le radici.
Luogo di implementazione
La fotosintesi avviene all'interno delle cellule vegetali, in piccoli organelli - cloroplasti. Contengono il pigmento clorofilla, che conferisce loro il colore verde.
Questa difficile trasformazione viene eseguita principalmente nelle foglie verdi, così come nei frutti verdi, nei germogli. Il più alto contenuto di clorofilla si trova nelle foglie, poiché un'ampia area consente di assorbire una quantità significativa di luce, quindi c'è più energia per la reazione.
Com'è il processo?
Il processo di conversione delle sostanze nelle piante che producono ossigeno è piuttosto complicato. Innanzitutto, la pianta cattura i raggi del sole con l'aiuto della clorofilla. Allo stesso tempo, aspira l'acqua dal terreno con le sue radici, che contiene vari minerali, consuma CO2 dall'aria e dall'acqua. La clorofilla converte H2O, oligoelementi e CO2 in composti organici. In questo momento, le piante rilasciano ossigeno nell'atmosfera e alcune vanno a respirare.
La fotosintesi comprende due fasi interdipendenti, ma completamente diverse: luce e oscurità. La prima fase si svolge solo alla luce, senza la quale è impossibile. Per il buio, la presenza costante di CO2.
Fase luminosa
La condizione assoluta per l'attuazione dei processi in questa fase è la presenza di luce, che attiva la clorofilla. In questo caso, quest'ultimo divide la molecola d'acqua in H2 e O2. Tutto accade all'interno dei cloroplasti, in compartimenti limitati dalla membrana: i tilacoidi. Di conseguenza, viene sintetizzato il composto organico ATP, una sorta di fonte di energia nei processi biologici. Arriva il momento in cui le piante rilasciano ossigeno.
Fase oscura
Si svolge nello stroma dei cloroplasti e si chiama scuro, perché qui i processi possono andare avanti senza la presenza della luce, cioè 24 ore su 24.
In primo luogo, c'è un costante assorbimento e fissazione dell'anidride carbonica dall'ambiente. Successivamente avviene una serie di trasformazioni che terminano con la formazione di glucosio (zucchero naturale), aminoacidi, acidi grassi, glicerolo e altri importanti composti organici. L'energia per le reazioni è presa da ATP e NADP-H2 creati nella fase di luce.
Respiro vegetale
In quanto rappresentanti della materia vivente, le piante respirano. Inoltre, assorbe e rilascia sia O2 che anidride carbonica. Solo nelle piante, durante il processo di fotosintesi, viene consumata CO2 e viene rilasciata O2. È interessante notare che viene emesso molto più ossigeno di quello consumato per la respirazione. Di conseguenza, nella quantità totale alla luce, la pianta rilascia principalmente ossigeno assorbendo CO2. Allo stesso tempo, ha luogo anche il processo di respirazione, ma il consumo di O2 e la rimozione dell'anidride carbonica avvengono su scala molto più piccola.
Di norma, al buio, le piante assorbono ossigeno e rilasciano anidride carbonica, cioè respirano. In quanto tali, le piante non hanno un sistema respiratorio: assorbono ossigeno dall'intera superficie, principalmente dalle foglie.
Piante che rilasciano ossigeno nell'oscurità
La maggior parte delle piante emette energicamente ossigeno alla luce, e senza di essa, al contrario, lo consuma. Per questo motivo, di solito non è consigliabile metterli in camera da letto. Ma per alcune piante, tutto avviene al contrario.
Ad esempio, Kalanchoe, il ficus di Benjamin e le orchidee danno dinamicamente O2 in qualsiasi momento della giornata. Tra le piante che rilasciano ossigeno di notte c'è l'aloe, che disinfetta, tra le altre cose, l'aria dai microbi e ne estrae le sostanze nocive. Probabilmente tutti conoscono le proprietà benefiche di questa succulenta unica.
Il più potente depuratore dell'ambiente è la sansevieria, che aiuta a rafforzare il sistema immunitario delle persone. Questa specie include anche il geranio, in grado di distruggerne qualsiasibatteri e persino alcuni virus. Ha proprietà antidepressive: il suo odore può alleviare nevrosi, insonnia, stress e tensione nervosa.
L'importanza della fotosintesi per il nostro pianeta
Secondo gli scienziati, il pianeta Terra è stato formato dalla nebulosa solare e inizialmente non c'era ossigeno nella sua atmosfera. L'emergere di un gas così vitale è stato possibile proprio grazie alla fotosintesi. Di conseguenza, è apparsa la respirazione dell'ossigeno, che è inerente a quasi tutti gli esseri viventi. L'ossigeno ha contribuito alla formazione della difesa naturale del pianeta contro le radiazioni ultraviolette del sole: lo strato di ozono. Questa circostanza ha favorito l'evoluzione: il rilascio di organismi viventi dall'oceano alla terra.
È anche molto importante che le piante che producono ossigeno consumino anche anidride carbonica dall'atmosfera. L'eccesso di CO2 provoca un effetto serra dannoso per il clima e gli esseri viventi.
In assenza di fotosintesi, ci sarebbe una sovrabbondanza di CO2 nell'atmosfera del pianeta. Di conseguenza, la maggior parte degli organismi viventi non sarebbe in grado di respirare e morirebbe. La fotosintesi determina la stabilità della composizione gassosa del guscio atmosferico terrestre. Gli alberi sono i polmoni del nostro pianeta. Pertanto, è molto importante proteggerli dalla deforestazione e dagli incendi e piantare più vegetazione negli insediamenti.
Il valore colossale della fotosintesi sta nel fatto che vari composti organici derivano da semplici elementi minerali. Si scopre che tuttola vita sulla Terra deve la sua esistenza a questo incredibile processo.
Inoltre, le piante vengono mangiate da un numero enorme di animali. I composti organici creati e accumulati dalle piante sono anche cibo e fonte di energia. Nel corso di miliardi di anni, grandi depositi di materia organica (petrolio, carbone e altri) si sono accumulati nelle viscere della terra.
Le persone usano i prodotti della fotosintesi non solo negli alimenti e nei trattamenti, ma anche nelle attività economiche come materiale da costruzione e materie prime varie.
