Текст выступления:

Фотосинтез үдерісі
1. Фотосинтез: Табиғаттағы сиқырлы үдеріс

Фотосинтез — бұл өсімдіктердің күн сәулесін пайдаланып, өздері үшін қажетті қоректі жасап, ауаға таза оттегі шығару сиқырлы үдерісі. Осы процестің арқасында біздің планетамыздың өмірі гүлденіп, тірі организмдер тыныс алады.

2. Фотосинтез деген не?

«Фотосинтез» сөзі грек тілінен аударғанда «жарық жинау» мағынасын береді. Бұл күрделі биохимиялық процесс тек жасыл өсімдіктерде, балдырларда және кейбір бактерияларда жүзеге асады. Планетамыздағы барлық тіршілік иелерінің тамағы мен оттегін алуына негіз болатын бұл үдеріс — Жердегі өмірдің бастапқы негізі.

3. Жапырақ – фотосинтездің басты орны

Жапырақтар – фотосинтездің жүрегі. Онда кездесетін хлорофилл жасыл түс беріп, күн сәулесін оңай сіңіреді. Осы пигмент өсімдіктің күн энергиясын сіңіруге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, жапырақтардың үлкен және жалпақ пішіні күн сәулесін максималды мөлшерде қабылдап, фотосинтез үдерісінің өнімділігін арттырады.

4. Күн сәулесінің рөлі

Күн сәулесі фотосинтез үшін басты энергия көзі болып табылады, ол өсімдіктерге тіршілік ету үшін қажет қуатты береді. Күн сәулесі жетіспегенде, фотосинтез тоқтап қалады, бұл өсімдіктердің қорек пен оттегі шығармауына әкеп соғады. Күн жарығы сонымен бірге өсімдіктің өсуін ынталандырып, оның денсаулығын нығайтады.

5. Хлорофиллдің пайдалы қасиеттері

Бірінші, хлорофилл жапырақтарға жасыл түс беріп, күн сәулесін сіңіреді, бұл энергия фотосинтезді жүзеге асыру үшін қажет. Екінші, хлорофиллдің болмауы өсімдіктің фотосинтез жасау қабілетін азайтып, жапырақтары сарғайып, өсуді тоқтатады. Мұндай өсімдік әлсіреп, тіршілік етуі қиындайды.

6. Фотосинтезге қажетті негізгі заттар

Фотосинтез үдерісінде негізгі қажетті заттарға көмірқышқыл газы, су және күн сәулесінің энергиясы жатады. Көмірқышқыл газы ауа арқылы жапыраққа енеді, су тамырдан өтіп жапыраққа көтеріледі. Күн сәулесі бұл үдерістің қозғаушы күші ретінде энергия береді. Осылардың үйлесімі болып, өсімдіктер өзінің тіршілік етуін қамтамасыз етеді.

7. Жапырақтағы устьицалар қызметтері

Жапырақтар бетінде орналасқан устьицалар ауа мен су буының өтуін бақылайды. Олар көмірқышқыл газын іріктеп қабылдап, оттегін шығарады. Сонымен бірге, устьицалар өсімдіктің суын реттеп, оның құрғап кетпеуіне көмектеседі. Бұл кішкентай тесіктер фотосинтездің тиімді жүруіне кепіл болады.

8. Судың өсімдік өміріндегі маңызы

Су өсімдікке тамыр арқылы енеді де жапыраққа дейін көтеріледі. Су фотосинтезге қажетті химиялық компонент ретінде қызмет етеді. Фотосинтез кезінде су молекуласы оттегі мен сутекке бөлініп, артық су буға айналып атмосфераға шығады. Осылай су – өсімдік тіршілігіндегі маңызды рөл атқарады.

9. Фотосинтездің өнімдері

Фотосинтез үдерісінде өсімдік көмірқышқыл газы мен суды пайдаланып, глюкоза деп аталатын қант жасайды. Бұл глюкоза өсімдіктің өсуіне қажетті энергия мен қоректі қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, фотосинтез нәтижесінде бөлінген оттегі ауаға таралып, адамдар мен жануарлардың тыныс алуына септігін тигізеді.

10. Фотосинтездің химиялық формуласы

Фотосинтездің негізгі химиялық теңдеуі өсімдіктердің күн энергиясының көмегімен көмірқышқыл газын және судан глюкоза мен оттегі түзетінін көрсетеді. Бұл формула үдерістің маңыздылығы мен табиғаттағы рөлін айқын дәлелдейді, өйткені энергия мен оттегін өндіру — тіршілікке тірек.

11. Оттегінің бөліну процесі

Жарықтың әсерінен өсімдік су мен көмірқышқыл газынан оттегін бөледі. Бұл процесс күндізгі уақытта, яғни ашық күні күшейеді. Бөлінген оттегі ауаға таралып, тіршілік иелерінің тыныс алуына қажетті құнарлы кислород болып табылады. Оттегінің болмауы тіршіліктің тоқтауына алып келеді.

12. Қанттың (глюкозаның) пайдасы

Глюкоза өсімдікке тіршілік энергиясын беретін басты қорек көзі. Ол жасушалардың өсуі мен дамуына күш береді. Сонымен қатар, бұл қант өсімдік жемістері мен дәндерінің түзілуіне ықпал етіп, ұрпақ жалғастыруға көмектеседі. Артық глюкоза крахмалға айналып, қажет кезде қор ретінде пайдаланылады. Бұл зат өсімдікке жаңа талшықтар мен сабақты қалыптастыруға көмектеседі.

13. Орманның тіршілікке пайдасы

Ормандар — фотосинтездің үлкен фабрикалары. Олар ауаға таза оттегі бөлумен қоса, су айдындарының экожүйесін сақтап, тіршілік кеңістігін қамтамасыз етеді. Орманның қаптаған жапырақтары күн сәулесін жұтып, фотосинтез арқылы энергия өндіреді. Сонымен қатар, орман жануарлар мен ұлттарған мәдениеттердің мекені болып табылады.

14. Теңіз балдырлары мен фотосинтез

Теңізде кездесетін балдырлар суда күн жарығын пайдаланып фотосинтез жасайды. Олар мол оттегі бөліп, су асты тіршілік ортасының тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Балдырлар шығарған оттегі балықтар мен басқа су жануарларының тыныс алуына көмектеседі. Сонымен бірге, судың температурасы мен мөлшері олардың фотосинтезге қабілетіне әсер етеді, кейде белсенділік азаяды.

15. Фотосинтез тек күндіз жүреді

Фотосинтез процесі тек күннің жарығы бар кезде жүреді, себебі өсімдіктерге жарық керек. Түнде бұл үдеріс тоқтап, өсімдіктер тыныс алады. "24 сағат" ішінде осындай ауысым тіршілікке теңгерімді сақтауға септігін тигізеді, себебі жарықсыз кезеңде фотосинтез болмайды, ал тыныс алу жалғасады.

16. Фотосинтез – тіршілік үшін керек

Табиғаттағы ең керемет және маңызды құбылыс — фотосинтез. Бұл процесс өсімдіктердің көмегімен жүріп, ауаға оттегі бөлінеді. Өсімдіктер түзетін оттегі мен адам мен жануарлардың тыныс алуының негізі болып табылады. Егер оттегі болмаса, тіршілік тоқтар еді, бұл — тіршілік үшін өмірлік маңызы бар құбылыс.

Сонымен қатар, фотосинтез нәтижесінде тамақ болып аталатын жемістер мен астық шығарылады. Бұл азық-түлік барлық жаратылыстарға қажетті энергия көзі болады. Әрбір жемістің, талдың жапырақтарында жүретін бұл процесс – өмірдің шексіз шуы және тіршіліктің ұлы өнімі.

17. Ғалымдардың фотосинтезді зерттеуі

Фотосинтезді зерттеу – ғылымдағы ең қызықты және күрделі бағыттардың бірі болып табылады. Ғалымдар ғасырлар бойы өсімдіктердің қалай оттегі және азық өндіретінін түсінуге талпынды. 1771 жылы Джозеф Пристли ауаны зерттей келе, өсімдіктердің оттегін қалыптастыратынын анықтады. 1842 жылы Ян Ингенхауз тәжірибелер жүргізіп, жарық фотосинтездің маңызды бөлігі екенін дәлелдеді. ХХ ғасырда Мелвин Кальвин фотосинтездің химиялық жолын зерттеп, осы процеске қатысты күрделі реакцияларды ашты. Бұл ашылулар табиғат заңдарын түсінуге жол ашып, биология мен экология ғылымдарының дамуына үлкен үлес қосты.

18. Фотосинтездің таңғажайып ықпалы

Фотосинтездің арқасында жер бетіндегі өмір сүру мүмкіндігі пайда болды. Мысалы, ежелгі дәуірде, шамамен 2 миллиард жыл бұрын, фотосинтез жүріп, атмосферада оттегінің мөлшері өсе бастады. Бұл оқиға — "оттегі төңкерісі" деп аталады және жануарлардың пайда болуына жол ашты.

Бүгінде фотосинтез әлемдегі экожүйелердің тепе-теңдігін сақтауда басты рөл атқарады. Ормандар мен көгалдар «жасыл өкпелер» ретінде белгілі. Олар атмосфераны тазартып, көптеген тіршілік иелерінің тіршілігін қолдайды. Тіпті адамзаттың тыныс алатын ауасы да осы өсімдіктердің жемісті еңбегінің нәтижесі.

19. Фотосинтезге әсер ететін жағдайлар

Фотосинтез процесінің қарқынын табиғаттағы бірнеше факторлар анықтайды. Ең алдымен, жарық мөлшері маңызды рөл ойнайды: күн шуақты күндері фотосинтез мықты жүреді, ал бұлтты күндері баяулайды.

Су жеткілікті болса, өсімдік жасушалары дұрыс жұмыс істеп, фотосинтез тиімді өтеді. Құрғақшылық кезінде бұл процесс әлсірейді.

Температура да маңызды — тым суық немесе ыстық ауа-райы өсімдіктің өмірлік процессін тежейді. Сонымен қатар, ластанған ауа немесе аурулар өсімдік жасушаларын зақымдап, фотосинтездің қызметін төмендетеді. Мұның бәрі өсімдіктердің денсаулығы мен өнімділігіне кері әсер етеді.

20. Фотосинтез – өмірдің негізі

Фотосинтез – табиғаттағы бүкіл тіршілікке бағынышты ең маңызды процесс. Ол тек таза ауаны қамтамасыз етіп қана қоймай, барлық тірі ағзалардың тамағы мен энергиясын береді. Сондықтан, өсімдіктерді қорғап, оларды қадірлеу — болашақ ұрпаққа аманат қалдырудың ең үлкен міндеті екенін ұмытпау қажет.

Дереккөздер

Биология оқулығы. Алматы, 2023.

Қазақ тілі биология терминдері сөздігі. Астана, 2021.

Жер планетасының экологиясы және биохимиясы. Алматы, 2022.

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі. Биология негіздері, 2020.

Джозеф Пристли. Открытия в области фотосинтеза. 1771.

Ян Ингенхауз. Влияние света на фотосинтез. 1842.

Мелвин Кальвин. Химия фотосинтеза. 1954.

Шаоу Ли. Экология и фотосинтез. Москва, 2001.

Константин Романов. Биология растений. Санкт-Петербург, 2010.