Într-adevăr, fotosinteza este singurul proces de pe pământ, mergând pe o scară mare și legat de transformarea energiei soarelui în energia legăturilor chimice. Această energie cosmică, stocată de plantele verzi, este baza activității vitale a tuturor celorlalte organisme heterotrofice de pe pământ de la bacterii la oameni. Există cinci aspecte ale rolului cosmic și planetar al plantelor, care sunt discutate mai jos:
1. Acumularea materiei organice. În timpul fotosintezei plantelor terestre formează 100-172 miliarde de tone, și plante mări și oceane. - 60 -. 70 de miliarde de tone de biomasă pe an (pe bază uscată). Masa totală a plantelor de pe Pământ în prezent este de 2402,7 miliarde de tone, iar 90% din această masă uscată reprezintă celuloza. Plantele terestre reprezintă 2402,5 miliarde de tone, iar pentru plantele hidrosfere - doar 0,2 miliarde de tone (din cauza lipsei de lumină). Masa totală de animale și microorganisme de pe Pământ este de 23 de miliarde de tone, ceea ce reprezintă aproximativ 1% din biomasa vegetală. Din această sumă, 20 miliarde de tone sunt în pământ, iar 3 miliarde de tone sunt în animale și microorganisme în hidrosferă.
În special acumularea intensă de rămășițe organice moarte a avut loc acum 300 de milioane de ani în epoca paleozoică. Stocurile de lemn, iar în ultimii 200 de ani de cărbune, petrol și gaz sunt folosite de om pentru a obține energia necesară în viața de zi cu zi, în industrie și în agricultură.
2. Asigurarea unui conținut constant de CO2 în atmosferă. Formarea substanțelor organice de humus, roci sedimentare și combustibili fosili a produs cantități semnificative de CO2 din ciclul de carbon. atmosfera C02 Pământului mai puține și acum este doar 0,03% (în volum), sau (în valori absolute) 711000000000. M bazate pe carbon.
3. Efectul de seră. Suprafața Pământului primește căldură în principal de la soare. O parte din această căldură revine în spațiu sub formă de raze infraroșii. Dioxidul de carbon din atmosferă, precum și apa, absorb radiațiile infraroșii și astfel conservă o cantitate semnificativă de căldură pe Pământ (efect de seră). Microorganismele și plantele în procesul de respirație sau fermentare dau 85% din cantitatea totală de CO2 care intră în atmosferă în fiecare an și, ca rezultat, influențează regimul termic al planetei noastre.
Tendința de a crește conținutul de C02 în atmosferă, datorită arderii unor cantități uriașe de petrol, gaze naturale, precum și din alte motive menționate mai sus, poate creste temperatura medie a suprafeței Pământului, care va accelera topirea gheții în munți și la poli, inundarea de coastă . Cu toate acestea, este posibil ca o creștere a concentrației de CO2 să promoveze creșterea fotosintezei plantelor, ceea ce va elimina acumularea excesivă de dioxid de carbon. Se știe că schimbarea concentrației de CO2 în biosferă acționează ca un element de feedback.
4. Acumularea oxigenului în atmosferă.
Inițial în atmosfera Pământului, 02 era prezentă în cantități mici. În prezent, este de 21% în volum de aer. Apariția și acumularea de 02 în atmosferă este asociată cu activitatea de viață a plantelor verzi. Anual, în timpul fotosintezei oxigenului în atmosferă într-o cantitate de 70 până la 120 de miliarde de tone Acest oxigen necesar pentru respirație de heterotrophs - .. bacterii, ciuperci, animale si oameni, precum și a plantelor verzi pe timp de noapte. Pădurile joacă un rol special în menținerea unei concentrații ridicate de 02 în atmosferă. Se estimează că 1 hectar de pădure în primăvară și vară pe oră asigură 02 într-o cantitate suficientă pentru a respira 200 de persoane.
5. Ecran de ozon. O altă consecință importantă a alocării oxigenului la plante este formarea unui ecran de ozon în atmosfera superioară la o altitudine de aproximativ 25 km. Ozonul (03) este format ca urmare a fotodisocierii moleculelor 02 sub acțiunea radiației solare. Ozonul întârzie cea mai mare parte a razelor ultraviolete (240 - 290 nm), care sunt distructive pentru toată viața. Posibilitatea de distrugere parțială a ecranului de ozon din cauza poluării atmosferice de către deșeurile industriale și de altă natură reprezintă o problemă serioasă de protejare a biosferei.
3 Organizarea structurală a aparatului fotosintetic
3.1 Frunza ca organ de fotosinteză
Funcția principală a plantelor cu frunze verzi - fotosintezei (alimentare cu aer), transpirației (evaporare reglabil de apă) și sinteza unui număr de substanțe organice, inclusiv unele fitohormoni (auxină, giberelinei, acid abscisic).