Реферати » Реферати з біології » Фотосинтез - простіше простого

Фотосинтез - простіше простого

флавоноли. А який пігмент забарвлює в молочний колір вишневі сади, перетворює на сніжно-білі кучугури кущі черемхи? Виявляється, ніяких білих пігментів в їх пелюстках немає. Білий колір надає їм ... повітря. Якщо розглянути під мікроскопом пелюстка черемхи або будь-якого іншого білої квітки, то можна побачити безліч прозорих і безбарвних клітин, розділених обширними порожніми проміжками. Саме завдяки цим заповненим повітрям межклетникам пелюстки сильно відбивають світло і тому здаються білими. А якщо розчавити такий пелюстка між пальцями, то на місці здавши-ливания з'явиться прозоре пляма: тут повітря буде витіснений з межклетников.

І все ж у природі є біла фарба, наприклад, нею пофарбована в ошатний білий колір кора нашої улюбленої берези. Це барвник так і називається - бетулін, від латинської назви берези - Betula.

Помиляються ті, хто вважає, що береза ??-єдина рослина з білою корою. Це не так. В Австралії виростає евкаліпт затоплюваний. Він названий так тому, що росте в руслах пересихаючих річок і в сезон дощів виявляється вартим у воді. Стовбури цих евкаліптів мають чисто-білий колір, ефектно виділяється на тлі навколишніх зелених заростей.

У треххвойной сосни Бунге також біла кора. Це рідкісний вид, що зустрічається в природі в основному в горах Центрального Китаю. Рослина розводиться по всій країні біля палаців і храмів. Белоствольние сосни справляють незабутнє враження.

Ще багато цікавого можна було б розповісти про забарвлення рослин і про рослинних пігментах, які давно привертають увагу дослідників усього світу. Більше 30 років тому відомий індійський учений Т. Р. Сешадрі, який багато займався вивченням природних барвників, писав: «Музика фарб більш складна і мінлива за своєю природою, ніж музика звуків.
Можливо навіть, що насправді вона ще більш витончена, ніж ми припускаємо ... »

Зелені тварини - реальність чи фантазія!

У творах фантастичного жанру нерідко можна прочитати про людиноподібних істот зеленого кольору. Зелена забарвлення цих організмів, обумовлена ??хлорофілом, дозволяє їм самостійно синтезувати органічні речовини з неорганічних за рахунок енергії світла. Чи можливе таке в природі?

Перш за все слід зауважити, що на Землі є тварини, які харчуються подібним чином. Наприклад, добре відома всім біологам евглена зелена, часто зустрічається в застояних калюжах. Ботаніки вважають евглену водорістю, а зоологи досі за традицією відносять її до тварин.
У чому справа?

Евглена вільно пересувається у воді за допомогою джгутика. Такий спосіб пересування характерний як для ряду найпростіших тварин, так і для деяких ботанічних об'єктів, наприклад зооспор окремих видів водоростей. Евглена містить хлорофіл, тому при інтенсивному її розмноженні вода в калюжах набуває смарагдово-зелене забарвлення. Наявність хлорофілу дозволяє їй харчуватися вуглекислим газом подібно всім зеленим рослинам. Однак, якщо водорість перенести в воду, що містить деякі органічні речовини, то вона втрачає зелене забарвлення і починає, подібно тваринам, харчуватися готовими органічними речовинами.

Евглену таки не можна назвати типовим тваринам, тому пошукаємо інших представників. харчуються, подібно рослинам, за допомогою хлорофілу.

Ще в середині XIX століття німецький зоолог Т. Зібольд виявив в тілах прісноводної гідри і деяких черв'яків хлорофіл. Пізніше він був знайдений в організмах і інших тварин: гідроїдних поліпів, медуз, коралів, губок. коловерток, молюсків. З'ясовано, що деякі морські черевоногі молюски, що харчуються сифонових водоростями, не переварюють хлоропласти цих рослин, а тривалий час утримують їх в організмі у функціонально-активному стані. Хлоропласти сифонових водоростей кодиума крихкого і кодиума паутинистого, потрапляючи в організм молюсків, не перетравлюються, а залишаються в ньому.

Спроби звільнити молюсків від хлоропластів, помістивши їх у темряву на півтора місяці, виявилися безуспішними, так само як і виведення їх з яєць.
Бесхлоропластние личинки молюсків гинули на ранній стадії розвитку.

Всередині тваринної клітини хлоропласти щільно упаковані і займають значний обсяг. Завдяки їм молюски, що не мають раковини, виявляються забарвленими в інтенсивно зелений колір.

Чому ж сифонові водорості «полюбилися» молюскам? Справа в тому. що на відміну від інших зелених водоростей вони не мають клітинної будови. Їх велике, часто химерне за формою тіла являє собою одну гігантську
«клітку» . Слово «клітка» я взяв у лапки не випадково. Хоча клітинні стінки в тілі сифонових водоростей відсутні, навряд чи можна назвати їх одноклітинними організмами, скоріше це конгломерат не цілком розділилися клітин. Підтвердженням тому служить наявність не одного, а безлічі клітинних ядер. Така будова назвали сифонним, а самі водорості - сифонових.
Відсутність клітинних стінок, безумовно, полегшує процес поглинання водорості тваринами клітинами.

Ну а які хлоропласти цієї рослини? У тілі водорості містяться один або кілька хлоропластів. Якщо їх багато, вони мають дисковидную або веретеновидную форму. Одиночні володіють сітчастим будовою. Вчені вважають, що сітчаста структура створюється в результаті з'єднання дрібних хлоропластів один з одним.

Багато вчених спостерігали засвоєння вуглекислого газу хлоропластами, що знаходяться в тваринних клітинах. У свіжозібраних молюсків, елізії зеленої інтенсивність фотосинтетичного засвоєння вуглекислого газу становила
55-67% величини, визначеної для неушкодженої водорості кодиума крихкого, з якого молюсками були «придбані» хлоропласти. Цікаво, що і вміст хлорофілу на 1 грам сирої маси тканини у водорості і тварини було схожим.

Завдяки фотосинтезу молюски фіксували вуглекислий газ протягом усіх 93 днів досвіду. Правда, швидкість фотосинтезу поступово слабшала і до кінця експерименту складала 20-40% від початкової.

У 1971 році вчені спостерігали виділення кисню під час фотосинтезу хлоропластів, налюдящіхся в клітинах трідакни. Трідакни-типові мешканці тропічних морів. Особливо широко вони поширені на коралових рифах
Індійського і Тихого океанів. Велетнем серед молюсків виглядає тридакна гігантська, досягає іноді довжини 1,4 метра і загальної маси 200 кілограмів. Трідакни цікаві для нас своїм симбіозом з одноклітинними водоростями. Зазвичай вони так розташовуються на дні, щоб їх напівпрозора мантія, яка виступає між стулками раковини, була звернена вгору і сильно висвітлювалася сонцем. В її міжклітинному просторі у великій кількості поселяються зелені водорості. Незважаючи на значні розміри, молюск харчується тільки тими речовинами, які виробляють водорості-симбіонти.

У Середземному морі і біля берегів Франції в Атлантиці зустрічається черв'як конволюта, у якого під шкіряним покривом також мешкають зелені водорості, здійснюють синтез органічних речовин з неорганічних. Завдяки активності своїх «квартирантів» черв'як не потребує додаткових джерелах пиши, тому шлунково-кишковий тракт у нього атрофировался.

Під час відливу безліч конволют покидає свої нори для того, щоб прийняти сонячні ванни. У цей час водорості під їх шкірою інтенсивно фотосинтезируют. Деякі види цих черв'яків перебувають у повній залежності від своїх поселенців. Так, якщо молода черв'як не "заразиться» водоростями, то загине від голоду. У свою чергу водорості, які оселилися в тілі конволюти, втрачають здатність до існування поза його організму.
«Зараження» відбувається за допомогою «свіжих» , які не жили ще в симбіозі з хробаками водоростей в момент, коли личинки хробака виходять з яєць. Ці водорості, по всій ймовірності, залучаються якимись речовинами, які виділяються яйцями черв'яків.

У зв'язку з розглядом питання функціонування хлоропластів в клітинах тварин надзвичайно великий інтерес представляють досліди американського біохіміка М. Насса, в яких було показано, що хлоропласти сифонної водорості каулерпи, харових водорості Нітелла, шпинату і африканської фіалки захоплюються клітинами сполучної тканини
(так званими фібробластами) мишей. Зазвичай в фібробластах, заглотав чужорідне тіло (цей процес учені називають фагоцитозом), навколо поглиненої частинки утворюється вакуоль. Поступово чужорідне тіло перетравлюється і розсмоктується - зникає. Коли ж у клітини ввели хлоропласти, вакуолі не виникало, а фібробласти навіть не намагалися їх перетравити.

Пластида зберігали свою структуру і здатність до фотосинтезу протягом трьох тижнів. Клітини, що стали через їх присутності зеленими, нормально ділилися. При цьому хлоропласти стихійно розподілялися по дочірнім клітинам. Пластида, що знаходилися в фібропластов близько двох днів, а потім знову виділені, залишалися неушкодженими. Вони засвоювали вуглекислий газ з такою ж швидкістю, з якою фотосінтезіровать свіжі хлоропласти, виділені з рослин.

Припустимо, що в ході еволюції виникнуть такі істоти або їх виявлять на інших планетах. Якими вони мають бути? Вчені вважають, що в такому тваринному хлорофіл буде зосереджений в шкірі, куди вільно проникає світло, необхідний як для синтезу зеленого пігменту, так і для утворення органічних речовин. «Зелений людина» повинен робити дещо навпаки: вдень, подібно казковому королю, ходити в невидимій для всіх одязі, а вночі, навпаки, одягатися, щоб зігрітися.

Проблема полягає в тому, чи зможе такий організм отримувати за допомогою фотосинтезу достатньо їжі. Виходячи з максимально можливою інтенсивності фотосинтезу рослин в найсприятливіших умовах існування, можна підрахувати, скільки органічної речовини зможе утворити зелена шкіра цієї людини. Якщо прийняти, що 1 квадратний дециметр зеленої рослини за 1 годину синтезує 20 міліграмів Сахаров, то 170 квадратних дециметрів людської шкіри, доступною сонячним променям, зможуть утворити за цей час 3,4 грама. За 12-годинний день кількість органічної речовини складе 40,8 грама. У цій масі концентруватиметься близько 153 калорій енергії. Такої кількості явно недостатньо для задоволення енергетичних потреб людського організму, які становлять
2000-4000 калорій на добу.

Візьмемо до уваги, що «зеленому

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар