Фотосинтез і хемосинтез
Фотосинтез і хемосинтез - два закономірних природних процесу перетворення енергії. На них варто фундамент життєдіяльності навколишнього середовища, що включає живі організми і мікроорганізми.
Опис фотосинтезу
Фотосинтез - це процес, вироблений деякими бактеріями, мікроорганізмами і зеленими частинами рослин, для хімічного перетворення органічних речовин з неорганічних речовин за допомогою впливу енергії світла. У процесі фотосинтезу виділяється кисень з вуглеводу, поглиненого з атмосфери. Сам процес фотосинтезу вперше був виявлений в 1770 році Джозефом Прістлі. Свою назву цей терміна отримав з двох давньогрецьких слів, що означають «світло» і «суміщення». Фотосинтез у різних організмів проходить по-різному і має свої особливості. Так, вищі рослини використовують пігмент - хлорофіл, а бактерії - бактеріохлорофіл. Причому у рослин при даному перетворенні виділяється кисень, який потім потрапляє в атмосферу.
Фотосинтез у рослин відбувається так: фотони, які випромінюються сонцем, потрапляють в пігмент листа - молекулу хлорофілу. Далі процес розподіляється на розділені кластери, що знаходяться в свою чергу в молекулах. Умовно кластери прийнято називати фотосистемою 1 і 2. У них проходять певні процеси, стрибкоподібно зростає енергія і передається молекулам хлорофілу. Крім того, необхідно знати, що фотосинтез проходить у дві стадії - світлову та темновую. В результаті проходять хімічних реакцій втрачається кілька електронів хлорофілу і розщеплюється вода. Електрони водню з розщепленої води стають на місце втрачених електронів. Після цього відбувається перекидання електронів з молекулярної ланцюжку з подальшим перетворенням. Зрештою, енергія, що міститься в двох кластерах, запасається в молекулах і додатково з'являється одна молекула кисню.
Опис хемосинтезу
Хемосинтез - це процес вироблення органічних речовин з неорганічних речовин за рахунок енергії, отриманої в результаті хімічної реакції окислення таких сполук, як: сірководень, водень, аміак і т.д. Проводиться він бактеріями, що не містять хлорофілу. Цей спосіб отримання енергії - свого роду пристосування в тих місцях, де сонячне світло, а значить і сонячна енергія, недоступні. Наприклад, прояв хемосинтезу спостерігається на дні водойми. Хемосинтез був відкритий в 1887 році С.Н. Виноградским.
Відмінності і властивості фотосинтезу і хемосинтезу
Відмінною особливістю хемосинтезу і фотосинтезу є той факт, що в останнього головним «важелем» для роботи є світло, і виділяється їм енергія. Чинним же стимулом для процесу хемосинтезу є хімічні реакції з речовин, що знаходяться в навколишньому середовищі.
Фотосинтез і хемосинтез дуже важливі для круговороту природи. З їх допомогою одні речовини не поглинаються іншими і не зникають. Без процесу фотосинтезу атмосфера не оновлювалася б киснем, без якого не може жити жодна жива істота на нашій планеті. Процес фотосинтезу активно впливає на сільськогосподарські культури. При його порушенні або недостатності, спровокованої відсутністю сонця, істотно падає урожай. Хемосинтез робить свій воістину «казкове» вплив на середовище залежно від того, які сполуки беруться в обробку тими чи іншими бактеріями. Від складу з'єднань залежить ефект і результат процесу. Так, бактерії можуть очистити водойму за умови, що там є сполуки сірки і сірководень. Бактерії, що використовують з'єднання аміаку й азотної кислоти для хемосинтезу, є головною причиною родючості грунту. Бактерії, що окислюють залізні сполуки, сприяють відкладенню корисних руд і металів.