Тайна «манипулирования» энергией

Оцените материал
(10 голосов)
Тайна «манипулирования» энергией https://fs.znanio.ru/d5af0e/7b/19/52b76d1aa6c463db7d1402e16aea337dc5.jpg

Солнце – источник жизни, оно согревает, пробуждает нас от сна, дарит энергию живым организмам. Много миллионов лет назад первыми обитателями нашей планеты были бактерии. Из окружающего «первичного бульона» они поедали органические вещества и менее удачливых собратьев. Постепенно запасы пищи истощились, и часть бактерий научилась добывать питание с помощью фотосинтеза. Фотосинтез (в переводе с греческого «свет») – это образование сложных биологических молекул из простых химических соединений под действием света.

image-1ы2

https://present5.com/presentation/48082949_221155272/image-1.jpg

Первые фотосинтезирующие бактерии появились примерно 2,3 млрд. лет назад. Вместе с ними в атмосфере появился побочный продукт фотосинтеза – кислород, который является сильным окислителем. Он разрушал необходимые компоненты, поэтому бактериям пришлось учиться нейтрализовать токсичный для себя кислород и вырабатывали энергию из пищи при мощи окисления. Это было движущим фактором эволюции. Под действием ультрафиолетовых лучей из кислорода образовался озоновый слой, который защитил на планете всё живое и сделал возможным выход организмов на сушу.

f325908e710ac402a1b4769ec90b39b9-800x

https://thepresentation.ru/img/thumbs/f325908e710ac402a1b4769ec90b39b9-800x.jpg

От одноклеточных организмов, освоивших процесс самообеспечения за счёт солнечной энергии, произошли хлоропласты растительной клетки. Согласно симбиотической гипотезе «живые электростанции» пришлись по вкусу более крупным собратьям. Это закончилось тем, что предки хлоропластов были «пленены» и стали поставлять энергию хозяину, став его неотъемлемой частью.

Только растения обладают способностью фотосинтеза. Для производства питательных веществ и кислорода они используют отходы жизнедеятельности живых существ – углекислый газ, воду. Попытаемся разобраться в этом замысловатом механизме.

greenleaf vz6wkf5m

 https://phoneky.co.uk/thumbs/screensavers/down/places/greenleaf_vz6wkf5m.gif

В процессе фотосинтеза выделяют две стадии. Одна проходит на свету - светлая, вторая для протекания в освещении не нуждается – тёмная. Для данных процессов нужна энергия, «говорящая» с реагирующими молекулами на языке химических превращений. Связующим звеном светлой и тёмной стадий служит химическая энергия или энергия химической связи.

Процессы имеют строгую локализацию. В живой системе много структур, выполняющих множество функций. В специальных органеллах растительной клетки – хлоропластах, происходит улавливание и трансформация солнечной энергии. Иногда их называют фототрансформаторами, фотогенераторами энергии. Главными действующими лицами являются светочувствительные пигменты – хлорофиллы. Группа из 200-300 молекул хлорофилла образует антенный комплекс собирающий энергию света. Она передаётся реакционному центру – самой уникальной молекуле хлорофилла, которая обладает способностью трансформировать энергию. Её принято называть «сердцем экосистемы», центральным звеном в цепочке передачи энергетического импульса.

Под действием света электронейтрайльная молекула хлорофилла реакционного центра выходит из состояния равновесия. Из неё «вылетает» отрицательно заряженный электрон, оставляя за собой положительно заряженное пустое место – «дырку». Он мгновенно перехватывается новой молекулой – первым звеном в «цепи передачи электронов», начинает двигаться от одного переносчика к другому. В начале пути энергия электрона максимальна, но по мере путешествия постепенно уменьшаясь, не теряется, а превращается в тепло. Энергия движения электрона запасается в виде конкретных молекул-посредников АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). Запасённая химическая энергия не рассеивается, она может быть использована для энергетических нужд, обеспечивая синтез питательных веществ в растительной клетке. В биоэнергетике чудесных молекул-посредников называют «энергетической валютой». С её помощью происходят все процессы высвобождения энергии (дыхание, брожение, фотосинтез). Она едина для всего живого на Земле.

Пока «дырка» от электрона остаётся свободной, молекула хлорофилла остаётся временно «недееспособной». Заполняет её электрон, полученный из воды. Оказывается, вода расщепляется под действием света на ионы водорода (протоны), электроны и кислород. Электроны немедленно заполняют вышеупомянутые «дыры». Протоны используются так же на благо фотосинтеза. Кислород в дальнейших превращениях не участвует, в качестве побочного продукта он выделяется в атмосферу.

В клетках животных нет хлоропластов, поэтому способностью фотосинтеза они не обладают.

загруженное5

https://media2.24aul.ru/imgs/5bce40fedf7b22000192ff33/

 

Прочитано 23 раз
Другие материалы в этой категории: « Вот это рот! Уголок нетронтой природы »

Получать новости на свой email:

RizVN Login