Фотосинтез — двигатель жизни
Как лист поглощает свет, кормит планету и наполняет небо кислородом
1. Почему фотосинтез — главная тема всей ботаники
На первый взгляд фотосинтез выглядит просто: лист производит сахар. Однако за этой фразой скрывается самый важный химический процесс на Земле. Почти каждая калория, которую вы когда-либо съели, и почти каждая молекула кислорода, которой вы когда-либо дышали, берёт начало от растения (или водоросли, или цианобактерии), которое поглотило фотон солнечного света и использовало его энергию, чтобы перестроить атомы углекислого газа и воды в сахар.
Главное уравнение:
$$6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} + \text{light energy} \longrightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$$ Шесть молекул углекислого газа плюс шесть молекул воды при участии света дают одну молекулу глюкозы и шесть молекул кислорода.
$$6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} + \text{light energy} \longrightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$$ Шесть молекул углекислого газа плюс шесть молекул воды при участии света дают одну молекулу глюкозы и шесть молекул кислорода.
Фотосинтез так важен, потому что одновременно выполняет две незаменимые роли:
- Первичная продукция: Он является основой практически каждой пищевой цепи на Земле. Фотосинтезирующие организмы составляют основу пищевых сетей Земли и потребляются прямо или косвенно всеми высшими формами жизни. Общая глобальная годовая первичная продукция оценивается примерно в 105 гигатонн углерода в год — около 56 Гт от наземных растений и 49 Гт от океанических водорослей.
- Снабжение кислородом: Почти весь кислород в атмосфере существует благодаря фотосинтезу. Если бы фотосинтез прекратился, атмосфера Земли в конечном итоге почти полностью лишилась бы газообразного O₂.