Вся электронная библиотека >>>

 КПД зелёного листа >>>

    

 

КПД зелёного листа


Раздел: Наука

ФОТОСИНТЕЗ И ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЕ

  

Жизнь любого живого организма (в том числе й человека) связана с непрерывными и сложными процессами превращения веществ и энергии. Конечный результат этих превращений — полное окисление части органических веществ и выделение тепловой энергии, которая рассеивается в окружающем пространстве.

Все люди на земле (3 млрд. человек) в процессе дыхания ежегодно полностью окисляют около 700 млн. т органических веществ и рассеивают в пространство около трех миллионов миллиардов килокалорий тепловой энергии.

Это столько, сколько энергии ежегодно могут давать 350 гидроэлектростанций, равных по мощности Куйбышевской ГЭС .

Еще раз подчеркнем — это то количество энергии, которое рассеивает в пространство только людское население земного шара.

Но во много раз большую «работу» производят все животные как высшие, так и низшие; бесчисленные виды микроорганизмов— грибков, бактерий сбраживают, разлагают и в ко

нечном итоге окисляют колоссальное количество органических веществ.

Ежегодно на земном шаре окисляется до 200 млн. т углерода в органических веществах или в угле и рассеивается в окружающем пространстве, безвозвратно теряясь для использования около 200 тыс. КГЭС энергии. Если подсчитать доступные для биологического использования запасы органических веществ на Земле и количество связанной в них энергии, то оказывается, что ежегодные затраты их в процессах окисления и сгорания составляют примерно У2000 часть от общих ресурсов.

Если бы жизнь на Земле осуществлялась только за счет имеющихся запасов органических веществ и заключенной в них энергии, то за миллионы лет истории живых существ эти вещества давно были бы исчерпаны, и жизни на Земле грозило бы быстрое затухание.

Но жизнь на нашей планете не только не угасает, а, наоборот, умножается, усложняется и прогрессирует. Не иссякают на ней и запасы органических веществ. Очевидно, что на Земле протекают различные процессы, в результате которых в грандиозных масштабах образуются новые органические вещества, в которых запасается громадное количество химической энергии. Это и достигается за счет фотосинтеза.

Поглощая энергию солнечного света, зеленые растения создают с ее помощью из углекислого газа, воды и минеральных солей богатые энергией органические вещества.

В этом процессе зеленые растения из углекислого газа, воды, элементов минеральных солей, т. е. <из простейших окисленных веществ, лишенных запасов потенциальной химической энергии, первично синтезируют разнообразные богатые энергией органические вещества. Эти вещества: углеводы, белки, жиры — необходимая пища для жизнедеятельности всех других организмов, в том числе для самих растений ( 1), а также и для человека.

Источник энергии для фотосинтеза — энергия солнечного света.

Здесь природа нашла наилучшее решение вопроса массового образования органических веществ, необходимых для развития и поддержания неуклонно развивающейся жизни на Земле.

На Земле нет другого столь мощного и повсеместно действующего источника энергии, как энергия Солнца.

Повсеместное действие этой энергии делает возможным распространение почти по всей поверхности земного шара и даже в водах океанов зеленых растений. Наиболее характерная особенность планеты Земля та, что она в большей своей части покрыта зеленым ковром растений. Эти растения с помощью своего пигмента — хлорофилла непрестанно улавливают энергию солнечного света и создают с ее помощью органические вещества.

Жизнь на Земле непрерывно существует, совершенствуется и развивается. Это происходит от того, что непрерывные затраты органических веществ воссоздаются в великом круговороте. Движущая сила этого круговорота веществ—энергия солнечной радиации и фотосинтез ( 2).

Однако если оценить средний КПД фотосинтеза всего растительного покрова земного шара, то он окажется очень небольшим. Ежегодно во вновь образуемых органических веществах в процессе фотосинтеза связывается всего около 0,3% энергии солнечного света, приходящего на Землю.

Это обусловлено прежде всего тем, что значительные территории Земли лишены хорошего растительного покрова. Таковы покрытые постоянным льдом пространства Антарктиды ъ Арктики, безжизненные горные массивы или громадные пространства пустынь. Здесь возможности жизни, а следовательно, и фотосинтеза ограничены либо выходящими за пределы нормы температурами, либо недостатком влаги, либо плохой обеспеченностью растений элементами минерального питания, Между тем в хорошихусловиях массивы зеленых растений могут связывать энергию света с КПД, равным 5—10%. Обычно это бывает лишь в благоприятных условиях, тогда, когда этому содействует человек. Он культивирует наиболее продуктивные растения, заботится о наилучшем обеспечении их водой, элементами мштр-ал-ьного питания, углекислым газом. Таким образом, у человека есть большие возможности воздействовать на фотосинтез растений. Увеличивая КПД процесса, человек тем самым увеличивает количество вновь образуемых органических веществ. Все это крайне важно и прежде всего потому, что фотосинтез зеленых растений практически единственный источник пищевых ресурсов человека, а пищевая проблема всегда волновала и, наверное, еще долго будет волновать человечество.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Биология и медицина. Зелёный лист

 

Смотрите также:

 

Фотосинтез. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ ГАЗОВОЙ СРЕДЫ

При выполнении длительных (месяцы и годы) космических полетов перспективной является биологическая система, основанная на фотосинтезе зеленых растений.

 

ФОТОСИНТЕЗ — процесс образования органических веществ...

В результате фотосинтеза образуются свободный кислород, попадающий в атмосферу, органич. вещества (в
Фотосинтез оказал огромное влияние на дальнейшую эволюцию жизни на Земле.

 

Фотосинтез. Пельтье и Каванту открыли хлорофилл. Книги из серии 100...

Дмитрий Самин. Тайны живого. Фотосинтез. Несколько лет французские химики Пельтье (1788-1842) и Каванту (1795— 1877) работали вместе.

 

...ресурсов. Современные естественно-научные средства. Фотосинтез...

Благодаря фотосинтезу живые растения получают энергию, необходимую для превращения
Фотосинтез – важнейший источник не только продовольственных ресурсов, но и энергии.

 

...эволюции жизни. Переход в эволюции живой материи. КСЕ. Фотосинтез....

Фотосинтез обеспечивает организму получение необходимой энергии от Солнца и вместе с тем независимость от внешних питательных веществ.

 

Фотосинтез. Солнечное освещение растений в теплицах

Фотосинтез. Биологическая регенерация газовой среды. К.п.д. фотосинтеза для различных растений изменяется в пределах 0,01—0,15.

 

Микроклимат в теплице. Получение урожая. РОЛЬ МИКРОКЛИМАТА...

Фотосинтез обеспечивает энергией растения в процессе их роста, а также поставляет сахара, необходимые для дыхания растений.

 

Энергетика экосистем. Растения в процессе фотосинтеза. Живые...

Растения, как известно, способны запасать энергию в химических связях в процессе фотосинтеза или хемосинтеза.

 

Последние добавления:

 

Пасека на чердаке Лечение мёдом СУШКА ДРЕВЕСИНЫ