Удивительный мир растений

Удивительный мир растений

Значение растительного мира в жизни человека и животных

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

Хранение цветов

Помидоры

Грибы

Ядовитые растения

Ягодные растения

Статьи

Статьи на разные темы

 

 

 

 

Неразгаданные тайны растений для ученых

Итак, казалось бы, величайшая тайна Природы разгадана. Ученые научились извлекать из листьев хлоропласт, а электронные микроскопы позволяют им рассмотреть внутреннее строение этого крошечного "зеленого сфинкса".

Но как же все-таки работает такая миниатюрная "фабрика", равной которой по производительности нет в мире?

Тайны мира растений

Приступив к решению поставленной задачи, ученые столкнулись с удивительным явлением.

Химические связи молекул воды и углекислого газа настолько прочны, что разорвать их удается только при температуре около 2000 градусов. Но как только температура упадет ниже этого предела, связи немедленно восстанавливаются. В зеленом же листе эти соединения распадаются при обычной температуре, и продукты реакции не воссоединяются друг с другом.

Распутывая этот клубок, выдающийся: химик Бейер предположил, что при фотосинтезе вначале образуется формальдегид - вещество, которое часто возникает при соединении углекислого газа и воды.

Из формальдегида, по теории Бейера, и могли в дальнейшем образоваться углеводы, в частности крахмал. Но исследования многих ученых показали, что формальдегид ядовит для растений, и, кроме того, никто и никогда его в растениях не встречал. Теория Бейера была отвергнута. Не подтвердились и другие подобные теории. В 30-х годах нашего века процесс фотосинтеза представлялся ученым в следующем виде. Энергия красных лучей солнечного света направляется хлорофиллом на углекислый газ, от которого отрывается и выделяется в воздух атом кислорода, а оставшаяся окись углерода, взаимодействуя с водой, образует органические вещества.

Но в 1940 году американский ученый Рубен с помощью меченых атомов установил, что углекислый газ присоединяется вовсе не к хлорофиллу, а к какому-то неизвестному веществу. И как бы в дополнение советский академик А. Н. Виноградов доказал, что выделяемый растениями кислород отличается от кислорода, входящего в состав углекислого газа. Сейчас известно три изотопа кислорода с атомными весами 16, 17 и 18. В молекулах углекислого газа (СО2) и воды (Н2О) встречаются все три изотопа, но в первой преобладает кислород с атомным весом 18, так как он легче соединяется с углеродом, а во второй - более легкий - с атомным весом 16. Виноградову удалось собрать 20 литров кислорода, образовавшегося в процессе фотосинтеза у водного растения элодеи, в котором было больше изотопа О16. Следовательно, это был кислород, оторвавшийся от молекулы воды. А раз так, значит, усвоение углекислого газа и выделение кислорода - это два различных процесса, а не один, как думали раньше, и вместо одной ученым пришлось решать две еще более сложные задачи.

По современным, далеко еще не полным представлениям, в зеленом листе происходят два тесно переплетающихся между собой процесса. Процесс фотосинтеза - это последовательная цепь реакций, идущих на свету, в результате которых от молекул воды отрывается кислород, выделяющийся растениями в воздух. Одновременно с этим идет второй цикл реакций, названных "темновыми" за их способность протекать в темноте. При этих реакциях, в которых участвуют многие специальные ферменты, к углекислому газу, поглощенному растениями, присоединяется водород, полученный в процессе фотосинтеза, и образуются углеводы.

Но тут ученых ожидали новые "сюрпризы". Оказалось, что в процессе фотосинтеза вырабатываются не только углеводы, но и другие сложные органические соединения, в том числе и белки. Причем чем больше красных лучей, тем интенсивнее образуются углеводы, а в синих лучах растение вырабатывает больше белков, хотя содержание углекислого газа в них ни в том, ни в другом случае не меняется.

Дальше - больше. Физики рассматривали зерно хлорофилла в электронный микроскоп и установили сходство его с… батареей полупроводников, превращающих солнечный свет в электрическую энергию! А американский ученый, лауреат Нобелевской премии М. Кальвин подтверждает, что в процессе фотосинтеза возникает разность потенциалов.

Больше того, Кальвин выделил из хлоропластов мельчайшие частицы размером в две сотых микрона, которые способны при освещении поглощать радиоволны. Каждая такая квантасома, как их назвал ученый, представляет собой гроздь из 200 молекул хлорофилла и фактически является настоящим полупроводником, действующим подобно батареям фото- и термоэлементов.

Стоит нарушить целостность квантасом, и процесс фотосинтеза прерывается. Новые исследования и новые поразительные открытия. Оказывается, хлоропласт зеленого листа удивительно похож на палочку сетчатки нашего глаза. И ботаники немедленно вспомнили о том, что существует водоросль, которая, имея один единственный хлоропласт, не только дышит и питается с его помощью, но и "видит".

В 1960 году мир облетела сенсационная весть: два профессора Мюнхенского технологического института М. Штрел и А. Колоянов получили искусственный хлорофилл. О таком же открытии сообщил американский химик Вудворт. Это, несомненно, крупная победа ученых.

Но наступление на крошечное зернышко хлорофилла продолжается. В нем участвуют физики, химики, биологи, ботаники - люди самых различных профессий, объединенные одним желанием: вырвать у природы одну из самых замечательных тайн и поставить на службу человечеству.


Смотрите также:
Роль науки в развитии сельского хозяйства
Белок кератин, или корм из шерсти и перьев
Углеводы – основной компонент зерна
Увеличение фотосинтетической активности

 


главная

назад

вперёд

 



Вакансия менеджера по франчайзингу в Санкт Петербурге

главная

назад

вперёд

 

http://www.valleyflora.ru/
Rambler's Top100