Cual es la importancia de la fotosíntesis en la naturaleza. El significado y el papel de la fotosíntesis.
La historia del descubrimiento de un fenómeno asombroso y de vital importancia como la fotosíntesis tiene sus raíces en el pasado. Hace más de cuatro siglos, en 1600, el científico belga Jan Van - Helmont realizó un sencillo experimento. Colocó una rama de sauce en una bolsa que contenía 80 kg de tierra. El científico registró el peso inicial del sauce y luego, durante cinco años, regó la planta exclusivamente con agua de lluvia. Cuál fue la sorpresa de Jan Van - Helmont cuando volvió a pesar el sauce. ¡El peso de la planta aumentó en 65 kg y la masa de la tierra disminuyó solo en 50 gramos! ¡De dónde obtuvo la planta 64 kg 950 g de nutrientes para el científico seguía siendo un misterio!
El siguiente experimento significativo en el camino hacia el descubrimiento de la fotosíntesis perteneció al químico inglés Joseph Priestley. El científico puso un ratón debajo de la tapa y, después de cinco horas, el roedor murió. Cuando Priestley colocó una ramita de menta con el ratón y también cubrió al roedor con una gorra, el ratón permaneció con vida. Este experimento llevó al científico a la idea de que existe un proceso opuesto a la respiración. Jan Ingenhaus en 1779 estableció el hecho de que solo las partes verdes de las plantas son capaces de liberar oxígeno. Tres años más tarde, el científico suizo Jean Senebier demostró que el dióxido de carbono, bajo la influencia de la luz solar, se descompone en los orgánulos verdes de las plantas. Solo cinco años después, el científico francés Jacques Bussingault, realizando investigaciones de laboratorio, descubrió el hecho de que la absorción de agua por parte de las plantas también ocurre durante la síntesis de sustancias orgánicas. El botánico alemán Julius Sachs hizo un descubrimiento histórico en 1864. Pudo demostrar que el volumen de dióxido de carbono consumido y el oxígeno liberado se produce en una proporción de 1:1.
La fotosíntesis es uno de los procesos biológicos más importantes.
En términos científicos, la fotosíntesis (del griego antiguo φῶς - luz y σύνθεσις - conexión, unión) es un proceso en el que se forman sustancias orgánicas a partir del dióxido de carbono y el agua en la luz. El papel principal en este proceso pertenece a los segmentos fotosintéticos.
Hablando en sentido figurado, la hoja de una planta se puede comparar con un laboratorio, cuyas ventanas dan al lado soleado. Es en él donde se produce la formación de sustancias orgánicas. Este proceso es la base para la existencia de toda la vida en la Tierra.
Muchos razonablemente harán la pregunta: ¿qué respiran las personas que viven en la ciudad, donde no solo los árboles, y no puedes encontrar briznas de hierba durante el día con fuego? La respuesta es muy simple. El hecho es que las plantas terrestres representan solo el 20% del oxígeno liberado por las plantas. Las algas juegan un papel importante en la producción de oxígeno a la atmósfera. Representan el 80% del oxígeno producido. En el lenguaje de los números, ¡tanto las plantas como las algas liberan 145 mil millones de toneladas (!) de oxígeno a la atmósfera cada año! No es de extrañar que los océanos del mundo se llamen los "pulmones del planeta".
La fórmula general de la fotosíntesis es la siguiente:
Agua + Dióxido de Carbono + Luz → Carbohidratos + Oxígeno
¿Por qué las plantas necesitan la fotosíntesis?
Como hemos entendido, la fotosíntesis es una condición necesaria para la existencia del hombre en la Tierra. Sin embargo, esta no es la única razón por la que los organismos fotosintéticos producen activamente oxígeno en la atmósfera. El hecho es que tanto las algas como las plantas forman anualmente más de 100 mil millones de sustancias orgánicas (!), que forman la base de su actividad vital. Recordando el experimento de Jan Van Helmont, entendemos que la fotosíntesis es la base de la nutrición de las plantas. Se ha demostrado científicamente que el 95% del cultivo está determinado por sustancias orgánicas obtenidas por la planta en el proceso de fotosíntesis, y el 5%, aquellos fertilizantes minerales que el jardinero introduce en el suelo.
Los residentes de verano modernos se centran en la nutrición del suelo de las plantas, olvidándose de la nutrición del aire. No se sabe qué tipo de cosecha podrían obtener los jardineros si estuvieran atentos al proceso de fotosíntesis.
Sin embargo, ni las plantas ni las algas podrían producir oxígeno y carbohidratos tan activamente si no tuvieran un sorprendente pigmento verde: la clorofila.
El secreto del pigmento verde.
La principal diferencia entre las células vegetales y las células de otros organismos vivos es la presencia de clorofila. Por cierto, es él el culpable del hecho de que las hojas de las plantas estén coloreadas precisamente en verde. Este compuesto orgánico complejo tiene una propiedad sorprendente: ¡puede absorber la luz solar! Gracias a la clorofila, el proceso de fotosíntesis se hace posible.
Dos etapas de la fotosíntesis.
En términos simples, la fotosíntesis es un proceso en el que el agua y el dióxido de carbono absorbidos por una planta a la luz con la ayuda de la clorofila forman azúcar y oxígeno. Así, las sustancias inorgánicas se transforman milagrosamente en orgánicas. El azúcar resultante es la fuente de energía de las plantas.
La fotosíntesis tiene dos etapas: clara y oscura.
Fase de luz de la fotosíntesis
Ocurre en las membranas de los tilacoides.
Los tilacoides son estructuras limitadas por una membrana. Se encuentran en el estroma del cloroplasto.
El orden de los eventos de la etapa de luz de la fotosíntesis:
- La luz golpea la molécula de clorofila, que luego es absorbida por el pigmento verde y la lleva a un estado excitado. El electrón incluido en la molécula pasa a un nivel superior, participa en el proceso de síntesis.
- Hay una división del agua, durante la cual los protones bajo la influencia de los electrones se convierten en átomos de hidrógeno. Posteriormente, se gastan en la síntesis de carbohidratos.
- En la etapa final de la etapa ligera, se sintetiza ATP (trifosfato de adenosina). Esta es una sustancia orgánica que desempeña el papel de un acumulador de energía universal en los sistemas biológicos.
Fase oscura de la fotosíntesis
El sitio de la fase oscura es el estroma de los cloroplastos. Es durante la fase oscura que se libera oxígeno y se sintetiza glucosa. Muchos pensarán que esta fase recibió tal nombre porque los procesos que se desarrollan en el marco de esta etapa se llevan a cabo exclusivamente durante la noche. En realidad, esto no es del todo cierto. La síntesis de glucosa se produce durante todo el día. El hecho es que es en esta etapa que la energía luminosa ya no se consume, lo que significa que simplemente no se necesita.
Importancia de la fotosíntesis para las plantas
Ya hemos identificado el hecho de que las plantas necesitan la fotosíntesis tanto como nosotros. Es muy fácil hablar de la escala de la fotosíntesis en el lenguaje de los números. ¡Los científicos han calculado que solo las plantas terrestres almacenan tanta energía solar como 100 megaciudades podrían consumir en 100 años!
La respiración de las plantas es un proceso opuesto a la fotosíntesis. El significado de la respiración vegetal es liberar energía en el proceso de fotosíntesis y dirigirla a las necesidades de las plantas. En términos simples, la cosecha es la diferencia entre la fotosíntesis y la respiración. Cuanta más fotosíntesis y menor respiración, mayor será la cosecha, ¡y viceversa!
¡La fotosíntesis es el asombroso proceso que hace posible la vida en la Tierra!
Historia de la fotosíntesis. Durante miles de años, la gente creía que la planta se alimentaba únicamente de las raíces, absorbiendo con su ayuda todas las sustancias necesarias del suelo. Para comprobar este punto de vista emprendido a principios del siglo XIX. El naturalista holandés Jan Van Helmont. Pesó la tierra en una olla y plantó allí un retoño de sauce. Durante cinco años regó el árbol, y luego secó la tierra y la pesó junto con la planta. El sauce pesaba setenta y cinco kilogramos, mientras que el peso de la tierra había cambiado solo unos cientos de gramos. La conclusión del científico fue la siguiente: las plantas reciben nutrientes, en primer lugar, no del suelo, sino del agua.
Durante dos siglos, la teoría de la nutrición del agua de las plantas se estableció en la ciencia. Las hojas, según esta teoría, solo ayudaban a la planta a evaporar el exceso de humedad.
Los científicos llegaron a la suposición más inesperada, pero correcta, sobre la nutrición del aire de las plantas solo a principios del siglo XIX. El descubrimiento realizado por el químico inglés Joseph Priestley en 1771 jugó un papel importante en la comprensión de este proceso. Realizó un experimento, como resultado del cual concluyó: las plantas purifican el aire y lo hacen respirable. Más tarde resultó que para que la planta purifique el aire, se necesita luz.
Diez años más tarde, los científicos se dieron cuenta de que la planta hace algo más que convertir el dióxido de carbono en oxígeno. El dióxido de carbono es necesario para que las plantas vivan, les sirve de verdadero alimento (junto con el agua y las sales minerales).
La nutrición del aire de las plantas se llama fotosíntesis. El oxígeno se libera durante la fotosíntesis como un producto inusual.
Hace miles de millones de años no había oxígeno libre en la tierra. Todo el oxígeno que respiran casi todos los seres vivos de nuestro planeta es liberado por las plantas en el proceso de fotosíntesis. La fotosíntesis ha logrado cambiar toda la faz de nuestro planeta.
Desde los años 70. del siglo pasado, en Rusia se obtuvieron grandes éxitos en el campo de la fotosíntesis. Los trabajos de los científicos rusos Purievich, Ivanovsky, Rikter, Ivanov, Kostychev estudiaron muchos aspectos de este proceso.
La importancia de la fotosíntesis no se comprendió hasta hace relativamente poco tiempo. Aristóteles y otros científicos griegos, al observar que los procesos vitales de los animales dependen del consumo de alimentos, creían que las plantas obtienen su "alimento" del suelo.
Hace poco más de trescientos años, en uno de los primeros experimentos biológicos elaborados, el médico holandés Jan Van Helmont proporcionó evidencia de que más de un suelo alimenta una planta. Van Helmont cultivó un pequeño sauce en una maceta de barro, añadiéndole solo agua.
Después de cinco años, la masa de agujas aumentó en 74,4 kg, mientras que la masa de suelo disminuyó solo en 57 g.
A fines del siglo XVIII, el científico inglés Joseph Priestley informó que "descubrió accidentalmente un método para corregir el aire que se había echado a perder por la quema de velas". El 17 de agosto de 1771, Priestley "...colocó una ramita viva de menta en un recipiente cerrado en el que ardía una vela de cera", y el 21 del mismo mes descubrió que "...otra vela podía volver a arder en el mismo buque". “El principio corrector, que la naturaleza usa para estos propósitos”, creía Priestley, “era una planta”. Amplió sus observaciones y pronto demostró que el aire "corregido" por la planta no era "del todo inadecuado para el ratón".
Los experimentos de Priestley por primera vez permitieron explicar por qué el aire de la Tierra permanece "limpio" y puede sustentar la vida, a pesar de la quema de innumerables incendios y el aliento de muchos organismos vivos. Dijo: "Gracias a estos descubrimientos, estamos seguros de que las plantas no crecen en vano, sino que purifican y ennoblecen nuestra atmósfera".
Más tarde, el médico holandés Jan Ingenhaus (1730-1799) confirmó el trabajo de Priestley y demostró que el aire se "corregía" solo con la luz del sol y solo con las partes verdes de la planta. En 1796, Ingenhaus sugirió que el dióxido de carbono se descompone durante la fotosíntesis en C y O 2, y el O 2 se libera como gas. Posteriormente, se encontró que la proporción de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno en azúcares y almidón es tal que un átomo de carbono cae sobre una molécula de agua, como lo indica la palabra "carbohidratos". En general, se aceptaba que los carbohidratos se forman a partir de C y H 2 O, y que el O 2 se libera del dióxido de carbono. Esta hipótesis bastante razonable fue ampliamente aceptada, pero, como se vio más tarde, estaba completamente equivocada.
El investigador que refutó esta teoría generalmente aceptada fue Cornelius van Niel de la Universidad de Stamford, cuando aún era un estudiante de posgrado que investigaba el metabolismo de varias bacterias fotosintéticas. Un grupo de estas bacterias, la bacteria púrpura del azufre, reduce el C a carbohidratos pero no libera O 2 . Las bacterias de azufre púrpura requieren sulfuro de hidrógeno para la fotosíntesis. Como resultado de la fotosíntesis, las partículas de azufre se acumulan dentro de las células bacterianas. Van Niel encontró que para estas bacterias, la ecuación de la fotosíntesis se puede escribir como:
C O 2 + 2H 2 S (CH 2 O) + H 2 O + 2S.
Este hecho no atrajo la atención de los investigadores hasta que van Niel hizo una declaración audaz y propuso la siguiente ecuación general de fotosíntesis:
C O 2 + 2H 2 A (CH 2 O) + H 2 O + 2A.
En esta ecuación, H 2 A es agua u otra sustancia oxidable como sulfuro de hidrógeno o H 2 libre. En plantas verdes y algas, H 2 A \u003d H 2 O. Es decir, van Niel sugirió que el H 2 O, y no el dióxido de carbono, se descompone durante la fotosíntesis. Esta brillante idea, propuesta en los años treinta, fue probada experimentalmente más tarde, cuando los investigadores, utilizando el isótopo pesado O 2 (18 O 2), trazaron el camino del oxígeno desde el agua hasta el estado gaseoso:
C O 2 + 2H 2 18 O 2 (CH 2 O) + H 2 O + 18 O 2.
Así, para algas o plantas verdes, en las que el agua sirve como donante de electrones, la ecuación de la fotosíntesis total se escribe de la siguiente manera:
6CO 2 + 12H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O.
procesos en la hoja. La hoja realiza tres procesos importantes: la fotosíntesis, la evaporación del agua y el intercambio de gases. En el proceso de fotosíntesis en las hojas, las sustancias orgánicas se sintetizan a partir del agua y el dióxido de carbono bajo la acción de la luz solar. Durante el día, como resultado de la fotosíntesis y la respiración, la planta libera oxígeno y dióxido de carbono, y durante la noche, solo se forma dióxido de carbono durante la respiración.
La mayoría de las plantas son capaces de sintetizar clorofila en condiciones de poca luz. Bajo la luz solar directa, la clorofila se sintetiza más rápido.
La energía luminosa necesaria para la fotosíntesis, dentro de ciertos límites, se absorbe cuanto más, menos se oscurece la hoja. Por lo tanto, en el proceso de evolución, las plantas han desarrollado la capacidad de girar la placa de la hoja hacia la luz para que caiga más luz solar sobre ella. Las hojas de la planta están dispuestas para no oprimirse entre sí.
Timiryazev demostró que la fuente de energía para la fotosíntesis son principalmente los rayos rojos del espectro. Esto está indicado por el espectro de absorción de la clorofila, donde la banda de absorción más intensa se observa en el rojo y menos intensa en la parte azul-violeta.
En los cloroplastos, junto con la clorofila, hay pigmentos de caroteno y xantofila. Ambos pigmentos absorben rayos azules y parcialmente verdes y transmiten rojo y amarillo. Algunos científicos atribuyen al caroteno y la xantofila el papel de pantallas que protegen la clorofila de los efectos dañinos de los rayos azules.
El proceso de fotosíntesis consta de una serie de reacciones sucesivas, algunas de las cuales proceden con la absorción de energía luminosa y otras en la oscuridad. Los productos finales estables de la fotosíntesis son los carbohidratos (azúcar y luego almidón), ácidos orgánicos, aminoácidos y proteínas.
La fotosíntesis en diferentes condiciones procede con diferente intensidad.
La intensidad de la fotosíntesis también depende de la fase de desarrollo de la planta. La máxima intensidad de la fotosíntesis se observa en la fase de floración.
El contenido habitual de dióxido de carbono en el aire es del 0,03% en volumen. Reducir la cantidad de dióxido de carbono en el aire reduce la intensidad de la fotosíntesis. Aumentar el contenido de dióxido de carbono al 0,5% aumenta la intensidad de la fotosíntesis casi proporcionalmente. Sin embargo, con un mayor aumento en el contenido de dióxido de carbono, la intensidad de la fotosíntesis no aumenta y al 1%, la planta sufre.
Las plantas evaporan, o transmutan, cantidades muy grandes de agua. La evaporación del agua es una de las razones de la corriente ascendente. Debido a la evaporación del agua por parte de la planta, los minerales se acumulan en ella y se produce una disminución de la temperatura, útil para la planta, durante el calentamiento solar. A veces la transperación baja la temperatura de la planta en 6°C.
La planta regula el proceso de evaporación del agua a través del trabajo de los estomas. La deposición de la cutícula, o revestimiento ceroso, sobre la epidermis, la formación de sus vellos y otras adaptaciones tienen por objeto reducir la transpiración no regulada.
El proceso de fotosíntesis y la constante respiración de las células vivas de la hoja requieren un intercambio de gases entre los tejidos internos de la hoja y la atmósfera. En el proceso de fotosíntesis, el dióxido de carbono asimilado se absorbe de la atmósfera y se devuelve a la atmósfera con oxígeno.
El uso del método de análisis isotópico mostró que el oxígeno devuelto a la atmósfera (16 O) pertenece al agua, y no al dióxido de carbono en el aire, en el que predomina su otro isótopo, el 15 O. Cuando las células vivas respiran (oxidación de sustancias orgánicas dentro de la célula por oxígeno libre a gas de dióxido de carbono y agua) requiere el suministro de oxígeno de la atmósfera y el retorno de dióxido de carbono. Este intercambio gaseoso también se realiza principalmente a través del aparato estomático.
Conceptos modernos de fotosíntesis. Ahora se sabe que la fotosíntesis pasa por dos etapas, pero solo una de ellas ocurre en la luz. La evidencia del proceso de dos etapas fue obtenida por primera vez en 1905 por el fisiólogo vegetal inglés F.F. Blacklin, quien estudió el efecto de la luz y la temperatura en la cantidad de fotosíntesis.
Sobre la base de los experimentos, Blacklin llegó a las siguientes conclusiones.
1. Hay un grupo de reacciones dependientes de la luz que no dependen de la temperatura. El volumen de estas reacciones en el rango de baja iluminación podría aumentar al aumentar la iluminación, pero no al aumentar la temperatura.
2. Hay un segundo grupo de reacciones que dependen de la temperatura y no de la luz. Resultó que ambos grupos de reacciones son necesarios para la implementación de la fotosíntesis. Aumentar el volumen de un solo grupo de reacciones aumenta el volumen de todo el proceso, pero solo hasta que el segundo grupo de reacciones comienza a contener al primero. Después de eso, es necesario acelerar el segundo grupo de reacciones para que el primero pueda proceder sin restricciones.
Así, se demostró que ambas etapas son dependientes de la luz: "luz y oscuridad". Es importante recordar que las reacciones oscuras ocurren normalmente en la luz y requieren productos de la etapa clara. La expresión "reacciones oscuras" simplemente significa que la luz como tal no participa en ellas.
El volumen de las reacciones oscuras aumenta con el aumento de la temperatura, pero solo hasta 30°, y luego comienza a disminuir. Basado en este hecho, se sugirió que las reacciones oscuras son catalizadas por enzimas, ya que el intercambio de reacciones enzimáticas depende de la temperatura. Posteriormente, resultó que esta conclusión se hizo incorrectamente.
En la primera etapa de la fotosíntesis (reacciones luminosas), la energía luminosa se utiliza para formar ATP (molécula de trifosfato de adenosina) y transportadores de electrones de alta energía. En la segunda etapa de la fotosíntesis (reacciones oscuras), los productos energéticos formados en las reacciones luminosas se utilizan para reducir el CO 2 a un azúcar simple (glucosa).
El proceso de fotosíntesis atrae cada vez más la atención de los científicos. La ciencia está cerca de resolver el problema más importante: la creación artificial de sustancias orgánicas valiosas a partir de sustancias inorgánicas generalizadas que utilizan energía luminosa. El problema de la fotosíntesis está siendo desarrollado intensamente por botánicos, químicos, físicos y otros especialistas.
Recientemente, ya ha sido posible obtener artificialmente la síntesis de formaldehído y sustancias azucaradas a partir de soluciones acuosas de ácido carbonatado; en este caso, el papel de absorbente de energía luminosa lo desempeñaron los carbonatos de cobalto y níquel en lugar de la clorofila. La molécula de clorofila se ha sintetizado recientemente.
Los éxitos de la ciencia en el campo de la síntesis de sustancias orgánicas asestaron un duro golpe a la doctrina idealista: el vitalismo, que demostró que se necesita una "fuerza vital" especial para la formación de sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas y que una persona no puede sintetizar complejos. sustancias orgánicas.
La fotosíntesis en las plantas tiene lugar en los cloroplastos. Incluye: transformación de energía (proceso de luz), transformación de materia (proceso de oscuridad). El proceso claro ocurre en los hilacoides, mientras que el proceso oscuro ocurre en el estroma de los cloroplastos. La circulación generalizada de la fotosíntesis es la siguiente:
6CO 2 + 12H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O + 6O 2.
Los dos procesos de la fotosíntesis se expresan mediante ecuaciones separadas:
12H 2 O 12H 2 + 6O 2 + energía ATP;
(proceso ligero)
12H 2 + 6O 2 + energía ATP C 6 H 12 O 6 + H 2 O.
(proceso oscuro)
La importancia de la fotosíntesis en la naturaleza. La fotosíntesis es el único proceso en la biosfera que conduce a un aumento de su energía libre debido a una fuente externa. La energía almacenada en los productos de la fotosíntesis es la principal fuente de energía para la humanidad.
Cada año, como resultado de la fotosíntesis en la Tierra, se forman 150 mil millones de toneladas de materia orgánica y se liberan alrededor de 200 millones de toneladas de oxígeno libre.
La circulación de oxígeno, carbono y otros elementos involucrados en la fotosíntesis mantiene la composición moderna de la atmósfera necesaria para la vida en la Tierra. La fotosíntesis evita un aumento en la concentración de CO 2, evitando que la Tierra se sobrecaliente debido al llamado "efecto invernadero".
Dado que las plantas verdes son la base alimenticia directa o indirecta de todos los demás organismos heterótrofos, la fotosíntesis satisface el requerimiento alimenticio de todos los seres vivos de nuestro planeta. Es la base más importante de la agricultura y la silvicultura. Aunque las posibilidades de influir en él son todavía pequeñas, todavía se están utilizando en cierta medida. Con un aumento de la concentración de dióxido de carbono en el aire al 0,1% (frente al 0,3% en la atmósfera natural), fue posible, por ejemplo, triplicar el rendimiento de pepinos y tomates.
Un metro cuadrado de superficie foliar produce alrededor de un gramo de azúcar en una hora; esto significa que todas las plantas, según una estimación aproximada, eliminan de la atmósfera de 100 a 200 mil millones de toneladas de C por año. Alrededor del 60% de esta cantidad es absorbida por los bosques, que ocupan el 30% de la superficie terrestre no cubierta de hielo, el 32% son tierras cultivadas y el 8% restante son plantas de las estepas y lugares desérticos, así como ciudades y pueblos. .
Una planta verde no solo puede usar dióxido de carbono y crear azúcar, sino también convertir compuestos de nitrógeno y compuestos de azufre en sustancias que componen su cuerpo. A través del sistema de raíces, la planta recibe iones de nitrato disueltos en el agua del suelo y los procesa en sus células en aminoácidos, los componentes principales de todos los compuestos proteicos. Los componentes grasos también surgen de compuestos formados en procesos metabólicos y energéticos. De los ácidos grasos y el glicerol surgen grasas y aceites, que sirven principalmente como sustancias de reserva para la planta. Las semillas de aproximadamente el 80% de todas las plantas contienen grasas como sustancia de reserva rica en energía. La obtención de semillas, grasas y aceites juega un papel importante en la industria agrícola y alimentaria.
Fotosíntesis - este es un conjunto de procesos para la síntesis de compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos debido a la conversión de energía luminosa en energía de enlaces químicos. Las plantas verdes pertenecen a organismos fototróficos, algunos procariotas: cianobacterias, bacterias de azufre púrpura y verde, flagelados de plantas.
La investigación sobre el proceso de fotosíntesis comenzó en la segunda mitad del siglo XVIII. El destacado científico ruso K. A. Timiryazev hizo un descubrimiento importante, quien corroboró la doctrina del papel cósmico de las plantas verdes. Las plantas absorben los rayos del sol y convierten la energía de la luz en la energía de los enlaces químicos de los compuestos orgánicos sintetizados por ellas. Así, aseguran la preservación y el desarrollo de la vida en la Tierra. El científico también justificó teóricamente y demostró experimentalmente el papel de la clorofila en la absorción de la luz durante la fotosíntesis.
Las clorofilas son los principales pigmentos fotosintéticos. Son similares en estructura al hemo de la hemoglobina, pero contienen magnesio en lugar de hierro. El contenido de hierro es necesario para asegurar la síntesis de moléculas de clorofila. Hay varias clorofilas que difieren en su estructura química. Obligatorio para todos los fotótrofos es clorofila a . ClorofilaB encontrado en las plantas verdes clorofila c en diatomeas y algas pardas. clorofila d característica de las algas rojas.
Las bacterias fotosintéticas verdes y moradas tienen especial bacterioclorofilas . La fotosíntesis de las bacterias tiene mucho en común con la fotosíntesis de las plantas. Se diferencia en que en las bacterias el sulfuro de hidrógeno es el donante, y en las plantas es el agua. Las bacterias verdes y moradas no tienen fotosistema II. La fotosíntesis bacteriana no va acompañada de la liberación de oxígeno. La ecuación general para la fotosíntesis bacteriana es:
6C0 2 + 12H 2 S → C 6 H 12 O 6 + 12S + 6H 2 0.
La fotosíntesis se basa en un proceso redox. Está asociado con la transferencia de electrones de compuestos-proveedores de electrones-donantes a compuestos que los perciben-aceptores. La energía luminosa se convierte en la energía de los compuestos orgánicos sintetizados (carbohidratos).
Las membranas de cloroplasto tienen estructuras especiales - centros de reacción que contienen clorofila. En plantas verdes y cianobacterias, dos fotosistemas – primero yo) Y segundo (II) , que tienen diferentes centros de reacción y están interconectados a través de un sistema de transporte de electrones.
Dos fases de la fotosíntesis
El proceso de fotosíntesis consta de dos fases: luz y oscuridad.
Ocurre solo en presencia de luz en las membranas internas de las mitocondrias en las membranas de estructuras especiales - tilacoides . Los pigmentos fotosintéticos capturan cuantos de luz (fotones). Esto conduce a la "excitación" de uno de los electrones de la molécula de clorofila. Con la ayuda de moléculas transportadoras, el electrón se mueve hacia la superficie exterior de la membrana tilacoide, adquiriendo cierta energía potencial.
Este electrón es fotosistema I puede volver a su nivel de energía y restaurarlo. También se puede transmitir NADP (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato). Al interactuar con los iones de hidrógeno, los electrones restauran este compuesto. El NADP reducido (NADP H) suministra hidrógeno para reducir el CO 2 atmosférico a glucosa.
Procesos similares tienen lugar en fotosistema II . Los electrones excitados pueden transferirse al fotosistema I y restaurarlo. La restauración del fotosistema II ocurre debido a los electrones suministrados por las moléculas de agua. Las moléculas de agua se descomponen (fotólisis del agua) en protones de hidrógeno y oxígeno molecular, que se libera a la atmósfera. Los electrones se utilizan para restaurar el fotosistema II. Ecuación de fotólisis del agua:
2Н 2 0 → 4Н + + 0 2 + 2е.
Cuando los electrones regresan desde la superficie externa de la membrana tilacoide al nivel de energía anterior, se libera energía. Se almacena en forma de enlaces químicos de moléculas de ATP, que se sintetizan durante las reacciones en ambos fotosistemas. El proceso de síntesis de ATP con ADP y ácido fosfórico se llama fotofosforilación . Parte de la energía se utiliza para evaporar el agua.
Durante la fase luminosa de la fotosíntesis, se forman compuestos ricos en energía: ATP y NADP H. Durante la descomposición (fotólisis) de una molécula de agua, se libera oxígeno molecular a la atmósfera.
Las reacciones tienen lugar en el medio interno de los cloroplastos. Pueden ocurrir con o sin luz. Las sustancias orgánicas se sintetizan (el CO 2 se reduce a glucosa) utilizando la energía que se formó en la fase ligera.
El proceso de reducción del dióxido de carbono es cíclico y se llama ciclo de Calvin . Nombrado en honor al investigador estadounidense M. Calvin, quien descubrió este proceso cíclico.
El ciclo comienza con la reacción del dióxido de carbono atmosférico con bifosfato de ribulosa. La enzima cataliza el proceso. carboxilasa . El bifosfato de ribulosa es un azúcar de cinco carbonos combinado con dos residuos de ácido fosfórico. Hay una serie de transformaciones químicas, cada una de las cuales cataliza su propia enzima específica. ¿Cómo se forma el producto final de la fotosíntesis? glucosa , y también se reduce la ribulosa bifosfato.
La ecuación general del proceso de fotosíntesis:
6C0 2 + 6H 2 0 → C 6 H 12 O 6 + 60 2
Gracias al proceso de fotosíntesis, la energía luminosa del Sol es absorbida y convertida en la energía de los enlaces químicos de los carbohidratos sintetizados. La energía se transfiere a lo largo de las cadenas alimentarias a los organismos heterótrofos. Durante la fotosíntesis, se absorbe dióxido de carbono y se libera oxígeno. Todo el oxígeno atmosférico es de origen fotosintético. Anualmente se liberan más de 200 mil millones de toneladas de oxígeno libre. El oxígeno protege la vida en la Tierra de la radiación ultravioleta, creando un escudo de ozono en la atmósfera.
El proceso de fotosíntesis es ineficiente, ya que solo el 1-2% de la energía solar se transfiere a la materia orgánica sintetizada. Esto se debe al hecho de que las plantas no absorben suficiente luz, parte de ella es absorbida por la atmósfera, etc. La mayor parte de la luz solar se refleja desde la superficie de la Tierra hacia el espacio.
Todos los seres vivos del planeta necesitan alimentos o energía para sobrevivir. Algunos organismos se alimentan de otras criaturas, mientras que otros pueden producir sus propios nutrientes. Producen su propio alimento, la glucosa, en un proceso llamado fotosíntesis.
La fotosíntesis y la respiración están interconectadas. El resultado de la fotosíntesis es la glucosa, que se almacena como energía química en el cuerpo. Esta energía química almacenada proviene de la conversión de carbono inorgánico (dióxido de carbono) en carbono orgánico. El proceso de respiración libera energía química almacenada.
Además de los productos que producen, las plantas también necesitan carbono, hidrógeno y oxígeno para sobrevivir. El agua absorbida del suelo proporciona hidrógeno y oxígeno. Durante la fotosíntesis, el carbono y el agua se utilizan para sintetizar los alimentos. Las plantas también necesitan nitratos para producir aminoácidos (un aminoácido es un ingrediente para producir proteínas). Además de esto, necesitan magnesio para producir clorofila.
La nota: Se denominan seres vivos que dependen de otros alimentos. Los herbívoros como las vacas, así como las plantas que se alimentan de insectos, son ejemplos de heterótrofos. Se denominan seres vivos a los que producen su propio alimento. Las plantas verdes y las algas son ejemplos de autótrofos.
En este artículo, aprenderás más sobre cómo ocurre la fotosíntesis en las plantas y las condiciones necesarias para este proceso.
Definición de fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso químico mediante el cual las plantas, algunas y las algas producen glucosa y oxígeno a partir de dióxido de carbono y agua, utilizando únicamente la luz como fuente de energía.
Este proceso es extremadamente importante para la vida en la Tierra, porque libera oxígeno, del cual depende toda la vida.
¿Por qué las plantas necesitan glucosa (alimento)?
Al igual que los humanos y otros seres vivos, las plantas también necesitan alimento para mantenerse con vida. El valor de la glucosa para las plantas es el siguiente:
- La glucosa obtenida de la fotosíntesis se utiliza durante la respiración para liberar la energía que necesita la planta para otros procesos vitales.
- Las células vegetales también convierten parte de la glucosa en almidón, que se usa según sea necesario. Por esta razón, las plantas muertas se utilizan como biomasa porque almacenan energía química.
- La glucosa también se necesita para producir otras sustancias químicas, como proteínas, grasas y azúcares vegetales necesarios para el crecimiento y otros procesos esenciales.
Fases de la fotosíntesis
El proceso de fotosíntesis se divide en dos fases: luz y oscuridad.
Fase de luz de la fotosíntesis
Como sugiere su nombre, las fases de luz necesitan luz solar. En las reacciones dependientes de la luz, la clorofila absorbe la energía de la luz solar y la convierte en energía química almacenada en la forma de la molécula transportadora de electrones NADPH (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) y la molécula de energía ATP (trifosfato de adenosina). Las fases ligeras ocurren en las membranas tilacoides dentro del cloroplasto.
Fase oscura de la fotosíntesis o ciclo de Calvin
En la fase oscura o ciclo de Calvin, los electrones excitados de la fase clara proporcionan energía para la formación de carbohidratos a partir de moléculas de dióxido de carbono. Las fases independientes de la luz a veces se denominan ciclo de Calvin debido a la naturaleza cíclica del proceso.
Aunque las fases oscuras no usan la luz como reactivo (y como resultado pueden ocurrir de día o de noche), requieren los productos de las reacciones dependientes de la luz para funcionar. Las moléculas independientes de la luz dependen de las moléculas transportadoras de energía ATP y NADPH para crear nuevas moléculas de carbohidratos. Después de la transferencia de energía a las moléculas, los portadores de energía regresan a las fases ligeras para obtener electrones más energéticos. Además, varias enzimas de fase oscura son activadas por la luz.
Diagrama de las fases de la fotosíntesis
La nota: Esto significa que las fases oscuras no continuarán si las plantas se ven privadas de luz durante demasiado tiempo, ya que utilizan los productos de las fases claras.
La estructura de las hojas de las plantas.
No podemos entender completamente la fotosíntesis sin saber más sobre la estructura de la hoja. La hoja está adaptada para desempeñar un papel vital en el proceso de fotosíntesis.
La estructura externa de las hojas.
- Área
Una de las características más importantes de las plantas es la gran superficie de las hojas. La mayoría de las plantas verdes tienen hojas anchas, planas y abiertas que son capaces de capturar tanta energía solar (luz solar) como se necesita para la fotosíntesis.
- Vena central y pecíolo
La nervadura central y el pecíolo se unen y forman la base de la hoja. El pecíolo posiciona la hoja de tal manera que reciba la mayor cantidad de luz posible.
- lámina de la hoja
Las hojas simples tienen un limbo, mientras que las hojas compuestas tienen varios. La lámina de la hoja es uno de los componentes más importantes de la hoja, que está directamente involucrada en el proceso de fotosíntesis.
- venas
Una red de venas en las hojas transporta agua desde los tallos hasta las hojas. La glucosa liberada también se envía a otras partes de la planta desde las hojas a través de las venas. Además, estas partes de la hoja soportan y mantienen plana la placa de la hoja para una mayor captura de la luz solar. La disposición de las venas (venación) depende del tipo de planta.
- base de la hoja
La base de la hoja es su parte más baja, que se articula con el tallo. A menudo, en la base de la hoja hay un par de estipulas.
- borde de la hoja
Según el tipo de planta, el borde de la hoja puede tener varias formas, entre ellas: entero, aserrado, aserrado, con muescas, crenado, etc.
- punta de la hoja
Al igual que el borde de la hoja, el ápice se presenta en una variedad de formas, que incluyen: afilada, redonda, roma, alargada, retraída, etc.
La estructura interna de las hojas.
A continuación se muestra un diagrama detallado de la estructura interna de los tejidos de las hojas:
- Cutícula
La cutícula actúa como la principal capa protectora en la superficie de la planta. Como regla general, es más grueso en la parte superior de la hoja. La cutícula está cubierta con una sustancia similar a la cera que protege a la planta del agua.
- Epidermis
La epidermis es una capa de células que es el tejido tegumentario de la hoja. Su función principal es proteger los tejidos internos de la hoja de la deshidratación, daños mecánicos e infecciones. También regula el proceso de intercambio de gases y transpiración.
- mesófilo
El mesófilo es el tejido principal de la planta. Aquí es donde se lleva a cabo el proceso de fotosíntesis. En la mayoría de las plantas, el mesófilo se divide en dos capas: la superior es empalizada y la inferior esponjosa.
- Células protectoras
Las células de guardia son células especializadas en la epidermis de la hoja que se utilizan para controlar el intercambio de gases. Cumplen una función protectora de los estomas. Los poros estomáticos se agrandan cuando el agua está disponible libremente; de lo contrario, las células protectoras se vuelven letárgicas.
- Estoma
La fotosíntesis depende de la penetración del dióxido de carbono (CO2) del aire a través de los estomas hacia los tejidos del mesófilo. El oxígeno (O2), obtenido como subproducto de la fotosíntesis, sale de la planta a través de los estomas. Cuando los estomas están abiertos, el agua se pierde por evaporación y debe reponerse a través del flujo de transpiración por el agua absorbida por las raíces. Las plantas se ven obligadas a equilibrar la cantidad de CO2 absorbido del aire y la pérdida de agua a través de los poros estomáticos.
Condiciones requeridas para la fotosíntesis.
Las siguientes son las condiciones que necesitan las plantas para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis:
- Dióxido de carbono. Un gas natural incoloro e inodoro que se encuentra en el aire y tiene la designación científica CO2. Se forma durante la combustión de carbono y compuestos orgánicos, y también ocurre durante la respiración.
- Agua. Producto químico líquido transparente, inodoro e insípido (en condiciones normales).
- Luz. Aunque la luz artificial también es adecuada para las plantas, la luz solar natural generalmente crea las mejores condiciones para la fotosíntesis porque contiene radiación ultravioleta natural, que tiene un efecto positivo en las plantas.
- Clorofila. Es un pigmento verde que se encuentra en las hojas de las plantas.
- Nutrientes y minerales. Sustancias químicas y compuestos orgánicos que las raíces de las plantas absorben del suelo.
¿Qué se forma como resultado de la fotosíntesis?
- Glucosa;
- Oxígeno.
(La energía de la luz se muestra entre paréntesis porque no es una sustancia)
La nota: Las plantas toman CO2 del aire a través de sus hojas y agua del suelo a través de sus raíces. La energía luminosa proviene del Sol. El oxígeno resultante se libera en el aire de las hojas. La glucosa resultante se puede convertir en otras sustancias, como el almidón, que se utiliza como reserva de energía.
Si los factores que promueven la fotosíntesis están ausentes o presentes en cantidades insuficientes, esto puede afectar negativamente a la planta. Por ejemplo, menos luz crea condiciones favorables para los insectos que comen las hojas de una planta, mientras que la falta de agua lo frena.
¿Dónde tiene lugar la fotosíntesis?
La fotosíntesis tiene lugar dentro de las células vegetales, en pequeños plástidos llamados cloroplastos. Los cloroplastos (que se encuentran principalmente en la capa de mesófilo) contienen una sustancia verde llamada clorofila. A continuación se muestran otras partes de la célula que trabajan con el cloroplasto para realizar la fotosíntesis.
La estructura de una célula vegetal.
Funciones de las partes de la célula vegetal.
- : proporciona soporte estructural y mecánico, protege las células de las bacterias, fija y define la forma de la célula, controla la velocidad y la dirección del crecimiento y da forma a las plantas.
- : proporciona una plataforma para la mayoría de los procesos químicos controlados por enzimas.
- : actúa como una barrera, controlando el movimiento de sustancias dentro y fuera de la célula.
- : como se describió anteriormente, contienen clorofila, una sustancia verde que absorbe la energía de la luz durante la fotosíntesis.
- : una cavidad dentro del citoplasma celular que almacena agua.
- : contiene una marca genética (ADN) que controla la actividad de la célula.
La clorofila absorbe la energía luminosa necesaria para la fotosíntesis. Es importante tener en cuenta que no se absorben todas las longitudes de onda de color de la luz. Las plantas absorben principalmente longitudes de onda rojas y azules; no absorben luz en el rango verde.
Dióxido de carbono durante la fotosíntesis
Las plantas toman dióxido de carbono del aire a través de sus hojas. El dióxido de carbono se filtra a través de un pequeño orificio en la parte inferior de la hoja: los estomas.
La parte inferior de la hoja tiene células poco espaciadas para permitir que el dióxido de carbono llegue a otras células de la hoja. También permite que el oxígeno producido por la fotosíntesis salga fácilmente de la hoja.
El dióxido de carbono está presente en el aire que respiramos en concentraciones muy bajas y es un factor necesario en la fase oscura de la fotosíntesis.
La luz en el proceso de fotosíntesis.
La lámina suele tener una gran superficie, por lo que puede absorber mucha luz. Su superficie superior está protegida de la pérdida de agua, las enfermedades y el clima por una capa cerosa (cutícula). La parte superior de la hoja es donde cae la luz. Esta capa de mesófilo se llama empalizada. Está adaptado para absorber una gran cantidad de luz, porque contiene muchos cloroplastos.
En las fases de luz, el proceso de fotosíntesis aumenta con más luz. Se ionizan más moléculas de clorofila y se generan más ATP y NADPH si los fotones de luz se enfocan en una hoja verde. Aunque la luz es extremadamente importante en las fases de luz, debe tenerse en cuenta que demasiada luz puede dañar la clorofila y reducir el proceso de fotosíntesis.
Las fases de luz no dependen demasiado de la temperatura, el agua o el dióxido de carbono, aunque todos son necesarios para completar el proceso de fotosíntesis.
El agua durante la fotosíntesis
Las plantas obtienen el agua que necesitan para la fotosíntesis a través de sus raíces. Tienen pelos de raíz que crecen en el suelo. Las raíces se caracterizan por una gran superficie y paredes delgadas, lo que permite que el agua pase fácilmente a través de ellas.
La imagen muestra plantas y sus células con suficiente agua (izquierda) y su falta (derecha).
La nota: Las células de la raíz no contienen cloroplastos porque normalmente están en la oscuridad y no pueden realizar la fotosíntesis.
Si la planta no absorbe suficiente agua, se marchitará. Sin agua, la planta no podrá realizar la fotosíntesis lo suficientemente rápido e incluso puede morir.
¿Cuál es la importancia del agua para las plantas?
- Proporciona minerales disueltos que apoyan la salud de las plantas;
- es el medio de transporte;
- Apoya la estabilidad y la verticalidad;
- Enfría y satura con humedad;
- Permite llevar a cabo diversas reacciones químicas en las células vegetales.
Importancia de la fotosíntesis en la naturaleza
El proceso bioquímico de la fotosíntesis utiliza la energía de la luz solar para convertir el agua y el dióxido de carbono en oxígeno y glucosa. La glucosa se usa como bloques de construcción en las plantas para el crecimiento de tejidos. Así, la fotosíntesis es la forma en que se forman raíces, tallos, hojas, flores y frutos. Sin el proceso de fotosíntesis, las plantas no pueden crecer ni reproducirse.
- Productores
Debido a su capacidad fotosintética, las plantas son conocidas como productoras y sirven como la columna vertebral de casi todas las cadenas alimentarias de la Tierra. (Las algas son el equivalente de la planta). Todos los alimentos que comemos provienen de organismos que son fotosintéticos. Comemos estas plantas directamente, o comemos animales como vacas o cerdos que consumen alimentos vegetales.
- Base de la cadena alimentaria.
Dentro de los sistemas acuáticos, las plantas y las algas también forman la base de la cadena alimentaria. Las algas sirven como alimento para las cuales, a su vez, actúan como fuente de alimento para organismos más grandes. Sin fotosíntesis en el medio acuático, la vida sería imposible.
- Eliminación de dióxido de carbono
La fotosíntesis convierte el dióxido de carbono en oxígeno. Durante la fotosíntesis, el dióxido de carbono de la atmósfera ingresa a la planta y luego se libera como oxígeno. En el mundo actual, donde los niveles de dióxido de carbono aumentan a un ritmo alarmante, cualquier proceso que elimine el dióxido de carbono de la atmósfera es importante para el medio ambiente.
- Ciclo de nutrientes
Las plantas y otros organismos fotosintéticos juegan un papel vital en el ciclo de nutrientes. El nitrógeno del aire se fija en los tejidos de las plantas y queda disponible para fabricar proteínas. Los oligoelementos que se encuentran en el suelo también pueden incorporarse al tejido vegetal y ponerse a disposición de los herbívoros más arriba en la cadena alimentaria.
- adicción fotosintética
La fotosíntesis depende de la intensidad y calidad de la luz. En el ecuador, donde la luz del sol es abundante durante todo el año y el agua no es el factor limitante, las plantas tienen altas tasas de crecimiento y pueden llegar a ser bastante grandes. Por el contrario, la fotosíntesis es menos común en las partes más profundas del océano, porque la luz no penetra en estas capas y, como resultado, este ecosistema es más árido.
Importancia de la fotosíntesis en la naturaleza. Notemos las consecuencias de la fotosíntesis, que son importantes para la existencia de vida en la Tierra y para los humanos: “conservación” de la energía solar; formación de oxígeno libre; la formación de varios compuestos orgánicos; extracción de dióxido de carbono de la atmósfera.
Un rayo de sol, "un huésped fugaz de nuestro planeta" (V. L. Komarov), realiza algún trabajo solo en el momento de caer, luego se disipa sin dejar rastro y es inútil para los seres vivos. Sin embargo, parte de la energía de un rayo de sol que cae sobre una planta verde es absorbida por la clorofila y utilizada en el proceso de fotosíntesis. En este caso, la energía de la luz se convierte en energía química potencial de sustancias orgánicas, productos de la fotosíntesis. Esta forma de energía es estable y relativamente inmóvil. Persiste hasta el momento de la descomposición de los compuestos orgánicos, es decir, indefinidamente. Con la oxidación completa de una molécula de un gramo de glucosa, se libera la misma cantidad de energía que se absorbió durante su formación: 690 kcal. Así, las plantas verdes, al utilizar la energía solar en el proceso de fotosíntesis, la almacenan para uso futuro. La esencia de este fenómeno está bien revelada por la expresión figurativa de K.A. Timiryazev, quien llamó a las plantas "rayos de sol enlatados".
La materia orgánica persiste bajo ciertas condiciones durante mucho tiempo, a veces muchos millones de años. Cuando se oxidan, la energía de los rayos del sol que caían sobre la Tierra en aquellos lejanos tiempos se libera y se puede aprovechar. La energía térmica liberada durante la combustión de petróleo, carbón, turba, madera, todo esto es la energía del sol, asimilada y transformada por las plantas verdes.
La fuente de energía en el cuerpo animal es la comida, que también contiene la energía "enlatada" del Sol. La vida en la Tierra proviene únicamente del Sol. Y las plantas son "los canales a través de los cuales la energía del Sol fluye hacia el mundo orgánico de la Tierra" (K. A, Timiryazev).
En el estudio de la fotosíntesis, es decir, su lado energético, un destacado científico ruso K.A. Timiryazev (1843-1920). Fue el primero en demostrar que la ley de conservación de la energía también tiene lugar en el mundo orgánico. En aquellos días, esta declaración era de gran significado filosófico y práctico. Timiryazev posee la mejor exposición popular de la cuestión del papel cósmico de las plantas verdes en la literatura mundial.
Uno de los productos de la fotosíntesis es el oxígeno libre, que es necesario para la respiración de casi todos los seres vivos.En la naturaleza, también existe un tipo de respiración libre de oxígeno (anaeróbica), pero mucho menos productiva: al utilizar cantidades iguales de respiración material, la energía libre se obtiene varias veces menos, ya que la materia orgánica no se oxida completamente. Por lo tanto, es claro que la respiración de oxígeno (aeróbica) asegura un mayor nivel de vida, un rápido crecimiento, una reproducción intensiva y una amplia distribución de las especies, es decir, todos aquellos fenómenos que caracterizan el progreso biológico.
Se supone que casi todo el oxígeno de la atmósfera es de origen biológico. En los primeros períodos de la existencia de la Tierra, la atmósfera del planeta tenía un carácter restaurado. Consistía en hidrógeno, sulfuro de hidrógeno, amoníaco, metano. Con el advenimiento de las plantas y, en consecuencia, el oxígeno y la respiración del oxígeno, el mundo orgánico se elevó a un nuevo nivel superior y su evolución fue mucho más rápida. Por lo tanto, las plantas verdes no solo tienen una importancia momentánea: al liberar oxígeno, sustentan la vida. En cierta medida, determinaron la naturaleza de la evolución del mundo orgánico.
Una consecuencia importante de la fotosíntesis es la formación de compuestos orgánicos. Las plantas sintetizan carbohidratos, proteínas, grasas en una gran variedad de especies. Estas sustancias sirven como alimento para humanos y animales y como materia prima para la industria. Las plantas forman caucho, gutapercha, aceites esenciales, resinas, taninos, alcaloides, etc. Los productos de procesamiento de materias primas vegetales son telas, papel, tintes, drogas y explosivos, fibras artificiales, materiales de construcción y mucho más.
La escala de la fotosíntesis es enorme. Las plantas absorben anualmente 15,6-10 10 toneladas de dióxido de carbono (1/16 de las reservas mundiales) y 220 mil millones de toneladas de agua. La cantidad de materia orgánica en la Tierra es de 10 14 toneladas, y la masa de las plantas está relacionada con la masa de los animales como 2200:1. En este sentido (como creadores de materia orgánica), también son importantes las plantas acuáticas, las algas, que habitan el océano, cuya producción orgánica es diez veces superior a la producción de las plantas terrestres.
