Вопрос 3. Источники углерода для растений. 
Усвоение углекислоты и лучистой энергии при фотосинтезе. 
Лист, как орган фотосинтеза

Сухое вещество растений на 45−50% состоит из углерода. Он входит во все органические соединения: белки, углеводы, жиры. Углерод растение берет из воздуха. В состав воздуха входит 0,03% СО₂. Для этого процесса используется энергия солнечного света, и поэтому он называется фотосинтезом. При образовании 1 г молекулы глюкозы в листе происходит реакция.

• 6СО₂ + 6Н₂О + 674 Ккал С₆Н₁₂О₆ + 6О₂,
• 6 молекул О₂, которые освобождаются в результате реакции, уходят в атмосферу, обеспечивая дыхание живых организмов и процессов горения.

Огромное значение имеет фотосинтез и как процесс накопления солнечной энергии. Солнечный свет, попадая на поверхность зеленых растений, поглощается и связывается в органических соединениях.

Тимерязев показал, что поглощаемые хлорофиллом лучи света осуществляют процесс фотосинтеза, чем больше поглощает хлорофилл света, тем интенсивнее идет фотосинтез в листе. Наиболее интенсивно фотосинтез происходит в красных и сине-фиолетовых лучах спектра, которые интенсивно поглощаются хлорофиллом. Коэффициент использования поглощенной растениями солнечной энергии на процесс фотосинтеза. 1−3%.

Фотосинтез протекает только в зеленом растении. Он осуществляется в тех частях его, где имеются зеленые тельца — хлоропласты, которые находятся в листьях. Поэтому лист — основной орган ассимиляции углерода. У наземных растений углекислый газ поступает через устьица, у водных — с водой. Устьичные щели составляют 1% площади листа.

В мезофилле листа СО2 передвигается по межклеткам и поступает в клетки полисадной и губчатой паренхимы через стенки, вместе с водой. В хлоропластах происходит фотосинтез. Снаружи хлоропласты имеют двойную белково-липоидную оболочку, внутризернистую строму, в которой наблюдаются пластинчатые двойные мембраны-ламеллы, состоящие из молекул белка и сложных эфиров и содержащие фосфор и пигменты. В ламеллах происходит преобразование световой энергии в химическую, протекают различные биохимические реакции. При благоприятных условиях в пластидах, образуются хлорофилл. Сначала в темноте возникает протохлорофилл, он на свету превращается в хлорофилл.

Покрытосемянные растения без света не зеленеют, вытягиваются, а хвойные зеленеют в темноте.