Fotosinteza - Sursă de Energie și de Substanță Organică

I. DEFINIRE

Fotosinteza este procesul de fixare a dioxidului de carbon din atmosfera de catre plantele verzi (cu clorofila), in prezenta radiatiilor solare, cu eliminare de oxigen si formare de compusi organici foarte variati. (printre care si zaharuri).

II. DESCOPERIREA FOTOSINTEZEI

Procesul de fotosinteză continuă să atragă o considerabilă atenţie , nu numai pentru interesul intrinsec, ca proces ce întreţine viaţa pe pământ ci şi pentru importanţa lui nouă, ca sursă alternativă de aprovizionare a omenirii cu energie pentru diferite scopuri. Există o creştere considerabilă a cercetărilor în domeniul fotosintezei, astfel încât se speră ca pe baza rezultatelor şi progreselor înregistrate să se producă mai multă hrană, fibre, combustibili şi energie, necesare oamenilor şi dezvoltării economice.

În acelaşi timp cu declanşarea crizei de energie, a apărut în cercetarea fotosintezei ideea că aceasta ar putea să ofere, prin mijloacele şi căile de fixare a energiei solare pe care le posedă, câteva soluţii, prin simularea sau copierea a ceea ce natura a realizat în frunza verde.

Descoperirea fotosintezei a avut loc în cea de a doua jumătate a secolului al XVIII – lea, perioadă în care diverşi chimişti au elaborat metod de separare a gazelor, astfel constatându-se că aerul este format din oxigen şi azot, iar apa este o combinaţie de oxigen cu hidrogen.

Datorită progreselor obţinute în chimie, în 1771, filozoful şi chimistul englez J. Priestley, descoperă fenomenul de fotosinteză.

Fenomenul fotosintezei a fost clarificat şi descris în termeni chimici abia în 1804, merit ce revine chimistului de Saussure, cel care a pus bazele cercetării cantitative în fotosinteză, în termeni moderni.

Noua perioadă de după 1860, a adus în fotosinteză o serie de direcţii noi de cercetare, printre care se numără şi aceea a fiziologului german W. Pfeffer, din 1877, care creează termenul de fotosinteză, acesta impunându-se în locul termenilor de ,,asimilare clorofiliană” sau ,,asimilare de CO2”.

III. CERCETAREA FOTOSINTEZEI ÎN ŢARA NOASTRĂ

Primele cercetări sunt legate de numele profesorului Em. C. Teodorescu şi lucrarea

sa intitulată Influenţa anestezicilor asupra formării clorofilei(1905), prima sciere românească în domeniul fotosintezei.

Pe lîngă acesta au existat şi alţi cercetători, precum Deleanu, Stănescu, colectivele de la institutele de cercetare ale Ministerului Educaţiei şi Învăţământului din Bucureşti ş.a.m.d.

Câteva din direcţiile de cercetare efectuate în ţara noastră în domeniul fotosintezei au fost:

- Cercetări cu ajutorul tehnicii de marcare cu izotopi radioactivi asupra substanţelor organice produse în fotosinteză;

- Influenţa factorilor de mediu asupra intensităţii fotosintezei, scopul urmărit constând în precizarea condiţiilor ecologice din ţara noastră în care plantele cultivate sau spontane îşi desfăşoară activitatea fotosintetică;

- Influenţa elementelor minerale asupra fotosintezei la plantele inferioare şi superioare;

- Determinarea randamentului fotosintezei la diferite plante de cultură;

Putem conchide că deşi cercetările asupra fotosintezei au început relativ târziu la

noi în ţară, în prima jumătate a secolului al XX-lea, prin efortul depus s-au obţinut unele rezultate apreciabile.

IV. FOTOSINTEZA – SURSA DE ENERGIE

În procesul de fotosinteză, plantele utilizează energia luminii solare pentru a

transforma două molecule anorganice extrem de stabile şi sărace în energie – CO2 şi H2O – în molecule organice, instabile, dar bogate în energie şi în oxigen molecular. Cele mai multe din moleculele organice formate în fotosinteză sunt glucide, pe care plantele le pot polimeriza pentru a forma polizaharide cum sunt amidonul şi celuloza. Ca substanţă organică tipică produsă în fotosinteză poate fi considerată molecula de glucoză.

Au trebuit să treacă încă 44 ani de la publicaţia lui Saussure, pentru ca aspectul energetic al fotosintezei să fie recunoscut.

Meritul revine medicului şi fizicianului german R. Mayer, care a aplicat legea conservării energiei la vieţuitoare. Astfel, în 1845 el a publicat lucrarea Mişcarea organică în relaţie cu metabolismul, în care a explicat clar transformarea energiei în procesul fotosintezei. În timpul efectuării fotosintezei, plantele înmagazinează energie luminii solare sub formă de energie chimică. Consideră fotosinteza ca un exemplu, la scară mare, de transformare a energiei în natură. Plantele nu creează energie, ci numai o transformă pe cea primită de la soare.

În plus, Mayer afirmă că viaţa animalelor este dependentă de această proprietate unică a plantelor verzi. Astfel energia consumată de animale în timpul vieţii provine din radiaţiile solare. Acest fapt stabileşte ferm procesul de fotosinteză ca fiind unul dintre fenomenele cele mai importante din lumea vieţuitoarelor.