Дійсно, фотосинтез - єдиний процес на 3емле, що йде в грандіозних масштабах і пов'язаний з перетворенням енергії сонячного світла в енергію хімічних зв'язків. Ця космічна енергія, запасені зеленими рослинами, становить основу для життєдіяльності всіх інших гетеротрофних організмів на Землі від бактерій до людини. Виділяють п'ять аспектів космічної і планетарної ролі рослин, які розглянуті нижче:
1. Накопичення органічної маси. В процесі фотосинтезу наземні рослини утворюють 100-172 млрд. Т, а рослини морів і океанів - 60 - 70 млрд. Т біомаси в рік (в перерахунку на суху речовину). Загальна маса рослин на Землі в даний час складає 2402,7 млрд. Т, причому 90% цієї сухої маси припадає на целюлозу. На частку наземних рослин доводиться 2402,5 млрд. Т, а на рослини гідросфери - всього 0,2 млрд. Т (через нестачу світла). Загальна маса, тварин і мікроорганізмів на Землі - 23 млрд. Т, що становить близько 1% від рослинної біомаси. З цієї кількості 20 млрд. Т припадає на мешканців суші, а 3 млрд. Т - на тварин і мікроорганізми гідросфери.
Особливо інтенсивне накопичення мертвих органічних залишків відбувалося 300 млн. Років тому в палеозойську еру. Запаси деревини, а в останні 200 років вугілля, нафти і газу використовуються людиною для отримання енергії, необхідної в побуті, промисловості та сільському господарстві.
2. Забезпечення сталості змісту CO2 в атмосфері. Освіта органічних речовин гумусу, осадових порід і горючих копалин виводило значні кількості С02 з круговороту вуглецю. В атмосфері Землі С02 ставало все менше і в даний час він становить лише 0,03% (за обсягом), або (в абсолютних значеннях) 711 млрд. Т в перерахунку на вуглець.
3. Парниковий ефект. Поверхня Землі отримує теплоту головним чином від Сонця. Частина цієї теплоти надходить назад в космос у вигляді інфрачервоних променів. Діоксид вуглецю в атмосфері, а також вода поглинають інфрачервоне випромінювання і таким чином зберігають значну кількість теплоти на Землі (парниковий ефект). Мікроорганізми і рослини в процесі дихання або бродіння постачають 85% загальної кількості С02, що надходить щорічно в атмосферу, і внаслідок цього впливають на тепловий режим нашої планети.
Тенденція до підвищення вмісту С02 в атмосфері через спалювання величезних кількостей нафти, газу і через інших причин, зазначених вище, може сприяти збільшенню середньої температури на поверхні Землі, що призведе до прискорення танення льодовиків в горах і на полюсах, затоплення прибережних зон . Можливо, однак, що підвищення концентрації С02 сприятиме посиленню фотосинтезу рослин, що усуне надмірне накопичення діоксиду вуглецю. Відомо, що зміна концентрації С02 в біосфері виступає як елемент зворотного зв'язку.
4. Накопичення кисню в атмосфері.
Спочатку в атмосфері Землі 02 присутній в невеликій кількості. В даний час він становить 21% за обсягом повітря. Поява й нагромадження 02 в атмосфері пов'язано з життєдіяльністю зелених рослин. Щорічно в ході фотосинтезу кисень надходить в атмосферу в кількості 70 120 млрд. Т. Цей кисень необхідний для дихання всіх гетеротрофів - бактерій, грибів, тварин і людини, а також зелених рослин в нічний час. Особливе значення в підтримці високої концентрації 02 в атмосфері мають лісу. Підраховано, що 1 га лісу навесні і влітку за годину виділяє 02 в кількості, достатній для дихання 200 осіб.
5.Озоновий екран. Ще один дуже важливий наслідок виділення рослинами кисню - освіту озонового екрану у верхніх шарах атмосфери на висоті близько 25 км. Озон (03) утворюється в результаті фотодиссоциации молекул 02 під дією сонячної радіації. Озон затримує велику частину ультрафіолетових променів (240 - 290 нм), що згубно діють на все живе. Можливість часткового руйнування озонового екрану через забруднення атмосфери промисловими та іншими відходами - серйозна проблема охорони біосфери.
3 Структурна організація фотосинтетичного апарату
3.1 Лист як орган фотосинтезу
Основні функції листа зеленого рослини - фотосинтез (повітряне живлення), транспірація (регульоване випаровування води) і синтез ряду органічних речовин, в тому числі деяких фітогормонів (ауксину, гиббереллинов, абсцизовой кислоти).