Кто открыл фотосинтез: Живой воздух – Наука – Коммерсантъ

Живой воздух – Наука – Коммерсантъ

Пристли, жившего в XVIII веке, можно считать первым физикохимиком в современном понимании этой научной специализации. Занимаясь химией, он изучал прежде всего физические изменения реагентов и продуктов реакций. Такой подход позволил ему в одном из опытов открыть явление фотосинтеза.

Точная дата опыта Пристли, который привел его к мысли, что зеленые растения способны восстановить воздух, «испорченный» дыханием или горением, известна из его шеститомного труда «Опыты и наблюдения разных видов воздуха». Он уже знал, что свеча в герметичном сосуде быстро гаснет, «испортив» воздух. Без доступа свежего воздуха в сосуд в нем задыхались мыши. Но зеленые растения не гибли. Следующий эксперимент был очевиден, и его результат его оказался ожидаемым. Мыши жили в присутствии зеленых растений в «испорченном» воздухе, свеча снова загоралась. Растения «исправляли» воздух.

Сейчас мы знаем, что при горении и дыхании кислород окисляется до углекислого газа, а зеленые растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

Но тогда ни Пристли, ни кто-либо из его современников-ученых не знали, что такое углекислый газ и кислород. Кислород Пристли открыл только спустя три года. А в августе 1771 года он открыл то, что потом назвали фотосинтезом,— грандиозное явление, благодаря которому возможна жизнь на Земле.

Перечень других научных заслуг Пристли достаточно внушителен, его даже называют «отцом современной химии». Но физикой и химией он занимался только в свободное время. На жизнь он зарабатывал, преподавая в семинарии и служа священником в церкви. И еще успевал сочинять многотомные труды по теологии и активно участвовать в «войне памфлетов» на актуальные политические темы. При этом он был священником диссентерской церкви, близкой к кальвинизму и не подчинявшейся государственной англиканской церкви.

Если проводить аналогию с современностью, то Пристли был довольно популярным в Европе блогером с уклоном в диссидентство, что едва не стоило ему жизни, когда за его восторженные отзывы о революции во Франции толпа разгромила и сожгла его дом в Бирмингеме. Он был вынужден эмигрировать в Америку, где жил до своей смерти в 1804 году. Научное наследие Пристли насчитывает 150 томов. Последний его труд «Общая история христианской церкви» был посвящен Томасу Джефферсону, который знал Пристли еще во времена своей службы послом США во Франции и, уже будучи президентом США, помог его семье устроиться на новой родине.

Сергей Петухов

Как Тимирязев раскрыл тайну превращения неживого в органику — Наука

Тимирязев родился 3 июня 1843 года в Петербурге, в старинной дворянской семье. Его отец Аркадий Семенович был начальником таможенной службы Петербурга. Он был известен честностью, вольнодумством и за годы службы не накопил состояния. Мать Аделаида Климентьевна была англичанкой, а ее предки происходили из Эльзаса. Поэтому Климент хотя и считал себя безусловно русским, но признавал, что в нем есть значительная доля английской крови.

Семья Тимирязевых была большая и дружная. Все дети получили от матери отличное образование. Климент Аркадьевич свободно владел английским и французским языками, хорошо говорил по-немецки.

На всю жизнь он сохранил любовь к музыке и изобразительному искусству, увлекался пейзажной фотографией, его работы показывали на выставках. Большое влияние на него оказали старшие братья — Василий (впоследствии известный литератор), Николай и особенно Дмитрий (будущий известный статистик), который побудил Климента к изучению органической химии.

Несмотря на достаточно высокое положение, жизнь Тимирязевых складывалась непросто. Когда главу семьи уволили со службы, семье стало почти не на что жить. Климент еще подростком стал сам зарабатывать деньги. Позднее он вспоминал: 

Зарабатывание средств существования, как всегда бывает при таких случаях, стояло на первом плане. Зато я мог утешать себя мыслью, что не сижу на горбу у темных тружеников, как купеческие сынки.

В 1860 году Тимирязев был принят на юридический факультет Петербургского университета, но вскоре перевелся на естественное отделение физмата и стал посещать лекции ведущих ученых. Среди них были химик Менделеев, ботаники Бекетов и Фаминцын, физиолог Сеченов, историк Костомаров.

На эту тему

Это было время подъема общественного движения в России. В студенческие годы у Тимирязева сложились демократические убеждения, возникло представление «о долге перед обществом» и «кипучая ненависть ко всякой, особенно общественной неправде» — эти идеи он всегда открыто отстаивал. В 1861 году за участие в студенческих волнениях Тимирязев был исключен из университета. Ему позволили вернуться лишь через год и только на правах вольнослушателя. В 1865 году Тимирязев получил золотую медаль за работу «О печеночных мхах» и был удостоен степени кандидата, которая тогда присваивалась выпускникам, окончившим курс с отличием.

Еще в университете Тимирязев проявил себя как талантливый экспериментатор. Он считал необходимым любые теоретические предположения проверить опытным путем и для этого сконструировал совершенно новые приборы, многие из которых используют до сих пор. Талант Тимирязева заметили в Министерстве народного образования и отправили его стажироваться за границу.

Два года Климент Аркадьевич слушал лекции и работал в лабораториях самых известных ученых Германии и Франции.

Вернувшись в Россию в конце 1869 года, Тимирязев был избран преподавателем кафедры ботаники Петровской земледельческой и лесной академии в Москве, а в 1872-м его пригласили в Московский университет на должность приват-доцента. В этих учебных заведениях Тимирязев проработал более 30 лет и сделал свои главные открытия, которые принесли ему славу и в России, и в Европе.   

Разгадка фотосинтеза

Главные исследования Тимирязева касались фотосинтеза. До него было известно, что на свету растения преобразуют углекислый газ и воду в органические вещества. Но как это происходит, ученые не понимали. Чтобы наконец-то разобраться в процессе, Тимирязев направлял на растения свет, пропущенный через цветные жидкости. Он установил, что красные и синие лучи поглощаются лучше желтых, и от этого зависит интенсивность разложения углекислоты. Но главное — именно Тимирязев понял, что свет усваивается благодаря зернам хлорофилла, которые придают растениям зеленую окраску.

Схематическое изображение процесса фотосинтеза

© BSIP/UIG via Getty Images

Тимирязев первым высказал мнение, что хлорофилл не только физически, но и химически участвует в фотосинтезе, предвосхитив современные представления. Своими опытами он доказал, что закон сохранения энергии полностью распространяется также и на процесс фотосинтеза, хотя большинство исследователей того времени это отрицало.

В другой серии опытов Тимирязев открыл явление светового насыщения. До него считалось, что главная характеристика света — яркость, но эксперименты Тимирязева опровергли эту догадку. Оказывается, с увеличением яркости растения действительно потребляют все больше углекислоты, но только до какого-то предела. После этого повышать яркость бесполезно, а иногда вредно: из-за слишком интенсивного света сверх меры испаряется влага. Кроме прочего, открытие Тимирязева означало, что в условиях нашего климата даже половины полуденного освещения вполне достаточно для нужд растения.

Изучение фотосинтеза привело Тимирязева к выводу о «космической роли растений». Именно так озаглавил он лекцию, которую прочитал в 1903 году в Лондонском королевском обществе.

Растение — посредник между небом и землею. Оно — истинный Прометей, похитивший огонь с неба. Похищенный им луч солнца горит и в мерцающей лучине, и в ослепительной искре электричества. Луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта.

Именно растения, использующие для питания энергию солнечного света, создают первичное органическое вещество, еду для животных. Именно они поддерживают постоянство химического состава атмосферы, выделяя кислород, необходимый для дыхания всех живых организмов. 

Русские эволюционисты

В университете научным руководителем Тимирязева был ботаник Андрей Бекетов, высказывавший эволюционные идеи задолго до публикации первых трудов Дарвина. Когда в 1859 году в Англии вышла знаменитая книга Дарвина «О происхождении видов путем естественного отбора», отголоски вспыхнувшей дискуссии донеслись и до России.

Положения дарвиновской теории обсуждались на кафедрах, в публичных лекциях, периодической печати.

Еще студентом Тимирязев одним из первых перевел главы на русский язык и в 1864-м написал для журнала «Отечественные записки» серию статей «Книга Дарвина, ее критики и комментаторы», а в следующем году собрал эти статьи в книге «Краткий очерк теории Дарвина», которая многократно переиздавалась с дополнениями и приложениями. Благодаря этому российское общество ознакомилось с эволюционной теорией.

На эту тему

Тимирязев настойчиво пропагандировал дарвинизм, защищая его от нападок и искажений. Учение Дарвина он считал крупнейшим достижением науки XIX века. Глубокий анализ Тимирязева, четкое и подробное разъяснение основных положений в наибольшей степени способствовали широкому распространению этой теории в научных кругах России и ее дальнейшему развитию в трудах Северцова, Шмальгаузена, Тимофеева-Ресовского и других русских эволюционистов.

В 1877 году Климент Аркадьевич поехал в Англию. Там ему удалось побеседовать с Дарвином, которому он подарил свою книгу. Эта встреча оставила у него глубокое впечатление. В 1909 году Тимирязев вернулся в Англию на празднование столетия Дарвина. Он был единственным ученым из России, кого пригласили на торжества.

Первая теплица и понятная наука

Климент Аркадьевич был не только теоретиком — он мечтал, что его знания пригодятся в сельском хозяйстве. Тимирязев писал: «При выборе своей научной специальности, физиологии растений, я в известной степени руководствовался и ее отношением к земледелию, определяя это отношение весьма просто: «Наука призвана сделать труд земледельца более производительным».

Еще в 1867 году, вскоре после окончания университета, Тимирязев под руководством Дмитрия Менделеева первым в России провел опыты, чтобы выяснить, как минеральные удобрения влияют на урожай. Для дальнейших исследований в этой области в 1872 году он построил в Петровской земледельческой академии «вегетационный домик» с сосудами, наполненными искусственной почвой. Это была первая в России и третья в мире научно оснащенная теплица. В 1896 году Тимирязев организовал на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде показательную опытную станцию с таким же «вегетационным домиком». 

На эту тему

Тимирязев всячески способствовал распространению научных знаний. Он написал более 100 книг и статей, где понятным языком рассказывал о воздействии света на растения и способах повышения урожайности, об истории развития естествознания и открытиях крупнейших европейских ученых. Он писал: «С первых шагов своей умственной деятельности я поставил себе две параллельные задачи: работать для науки и писать для народа, т.е. популярно».

С той же целью Тимирязев проводил публичные лекции, которые пользовались огромной популярностью, особенно среди студентов. Его выступления отличались глубоким анализом, точным изложением фактов, ясной речью и обязательно сопровождались опытами, что для преподавания того времени было новым явлением. 

Я надеюсь на молодое поколение, надеюсь, что сильное знанием, оно поведет свой народ по пути прогресса.

Лекции, прочитанные в Политехническом музее, вошли в книгу «Жизнь растений». Она принесла Тимирязеву всемирную известность и обессмертила его имя. «Жизнь растений» переиздавалась на русском и иностранных языках более 20 раз. В Англии ее тиражи были такими же, как у романов Диккенса, а об авторе говорили как о выдающемся ученом и писателе.

Бюст академику К.А. Тимирязеву у здания МСХА имени К.А. Тимирязева

© Борис Кавашкин/ТАСС

Несмотря на международное признание, власти недолюбливали «вольнодумного» профессора. В 1892 году Петровская земледельческая академия была закрыта из-за «неблагонадежности», и Тимирязев потерял работу. Через шесть лет его исключили из штата Московского университета, но оставили заведовать ботаническим кабинетом. В 1911 году Тимирязев окончательно покинул Московский университет, подав в отставку вместе с другими профессорами в знак протеста против распоряжения министра народного просвещения Кассо о введении полицейского надзора во время занятий.

Вскоре после Октябрьской революции, которую Тимирязев — один из немногих российских ученых такого уровня — полностью принял и поддержал, он был вновь избран профессором Московского университета, но из-за слабого здоровья уже не читал лекции. 28 апреля 1920 года Климент Аркадьевич умер от пневмонии и был похоронен на Ваганьковском кладбище. Сегодня его имя носят Московская сельскохозяйственная академия, Институт физиологии растений РАН, Государственный биологический музей, улицы в разных городах, район Москвы, даже речной теплоход и кратер на Луне, но, к сожалению, мало кто из наших современников вспомнит, чем же был знаменит Тимирязев.

Михаил Касаткин, заведующий отделом общей биологии Государственного биологического музея им. К.А. Тимирязева

Кто же открыл С4-тип фотосинтеза? О забытых исторических фактах

И.М. Магомедов, ООО «Амарант про», С.-Петербург

В 2016 году в австралийской Канберре отмечали 50-летний юбилей открытия С4-фотосинтеза(1,2). В докладах указывалось, что пионерами открытия С4-фотосинтеза были гавайские исследователи сахарного тростника под руководством Констанции Харт, а из советских ученых называлось имя Ю.С. Карпилова, изучавшего растения кукурузы (3-5).Однако по моему убеждению право называться первооткрывателем С4-фотосинтеза принадлежит вовсе не им, а скромной советской ученой Лидии Александровне Незговоровой. Именно она доказала, что первичным продуктом фиксации углекислоты является С4-дикарбоновая кислота, в то время как остальныеотмечали лишь некоторые особенности углеродного метаболизма, не имеющего ничего общего с первичностью образования С4-кислот.Сведения об особенностях С4-метаболизма многообразны и порою противоречивы.На кафедре физиологии и биохимии растений (ФБР) Ленинградского государственного университета (ныне СПбГУ), где я занимался исследованием роли органических кислот в фотосинтезе и дыхании растений, тема С4-фотосинтезаактивно обсуждалась уже более полувека назад на различных конференциях и семинарах. Как известно, на кафедре еще в 20 годах прошлого века было начато изучение роли органических кислот в обмене веществ у растений академиками В.И. Паладиным и С.П. Костычевым и продолжено профессорами С.В. Солдатенковым и В.А. Чесноковым. В этих работах было показано разнообразие путей образования, накопления и использования органических кислот в различные периоды онтогенеза растений разных экологических групп. Позднее исследования органических кислот (и аминокислот) в той или иной степени были связаны с функционированием основных метаболических путей углерода. Так, в 50-х годах прошлого века активно исследовали пути углерода в фотосинтезе высших и низших растений. Более того, в эти же годы в работах Л.А. Незговоровой -сотрудницы Института физиологии растений им. К.А. Тимирязва АН СССР — было установлено, что при коротких экспозициях листьев кукурузы на свету 14С из 14СО2 обнаруживается в аспарагиновой кислоте.В 1956-57 годах ею были опубликованыдве статьив журнале «Физиология растений»: «К вопросу о продуктах фотосинтеза» и «Влияние водного режима растений на поступление и распределение углерода в процессе фотосинтеза»(6,7). Первый вывод в статье о продуктах фотосинтеза гласит, что при коротких экспозициях на свету ассимилированныйуглерод обнаруживаетсяв аспарагиновой кислоте.Встатье от 1957г. «Влияние водного режима растений на поступление и распределение углерода в процессе фотосинтеза»(Физиология растений, 1957. Т4. В5. С.440-449) она уточняет, «…что касается первичного поступления углерода в процессе фотосинтеза в аминокислоты и более позднего — в углеводы, следует отметить, что на примере одновозрастных растений кукурузы и овса наблюдается четкая закономерностьэтого процесса, более яркая у кукурузы и менее яркая у овса. Подобное различие в интенсивности процесса может зависеть от биологии растений».Впубликации имеется таблица «Распределение углерода (в %) в веществах спиртовой фракции при выращивании растений в различных условиях водоснабжения», ярко свидетельствующая о том, чтопри 5 мин. экспозиции углерода много в аминокислотах и в органических кислотах, по мере увеличения экспозиции количество изотопа в кислотах уменьшается,а в растворимых углеводах увеличивается.

В вышеуказанных публикациях Незговоровой впервые было отмечено первичное образование 4-х углеродной аспарагиновой кислоты в фотосинтезе и указано на дальнейшее превращение ее в углеводы, а также выявленыразличия в путях углерода между кукурузой и овсом(С4-растением и С3-растением). Такое сравнение фиксации углекислоты нет ни в работах сотрудников Гавайской опытной станции(3), ни в работах Ю.С.Карпилова(4). В середине прошлогостолетия утверждать такоебыло не возможно, так как в это время был открыт лишьцикл Кальвина, адругие варианты не рассматривались.

В дальнейших исследованиях, как в нашей стране, так и за рубежом, эти представления были развиты на основе широких физиолого-биохимических экспериментов, что и привело к открытию С4-пути углерода. В 1960-1963 гг. Ю.С. Карпилов представил данные о раннем образовании яблочной кислоты в листьях кукурузы (4). Корчак и др. в 1965 г. первые показали, что дикарбоновые кислоты (яблочная и аспарагиновая) составляют первичные продукты фиксации СО2 в листьях сахарного тростника (6). Данные соединения превращаются в сахара через 3ФГК и гексозофосфаты. Как новый тип фиксации СО2, принципиально отличающийся от пути Кальвина, в котором первичным продуктом усвоения углекислоты было 3-х углеродное соединение, этот цикл впервые описали Хетч и Слейк (7). Следует особо отметить весомый вклад в исследование механизма С4-фотосинтеза талантливого ученого, безвременно ушедшего из жизни Юрия Семеновича Карпилова. Думаю, что среди специалистов нашей страны он был одним из первыхисследователей углеродного метаболизма. Тем не менее, пионером,который установил первичный продукт С4-фотосинтеза, была Л.А.Незговорова, имя которой незаслуженно забыто.

Особо важно отметить, что исследования механизмов С4-фотосинтеза, начатые в работах Лидии Александровны Незговоровой,дали толчокширокому спектруработпо разным типам углеродного метаболизма, что заслуживает специального рассмотрения.

 Список литературы:

  1. Furbank.R. Walkingthe C4 pathway: past, present, and future // J . Exp. Bot. 2016. V. 67. P. 4057 – 4066.
  2. S. von Caemmerer, R.T.Furbank, O. Channoum. C4 photosynthesis: 50 years of discovery and innovation //J .Exp. Bot. 2017. V. 68. P. 97–102.
  3. HatchM.D.Minireview C4-photosynthesis: discovery and resolution //Phot.Res.2002. V. 73. P. 251–256.
  4. КарпиловЮ.С. РаспределениерадиоактивногоуглеродаС14средипродуктовфотосинтезакукурузы // Труды Казанского с/х института. 1960. T. 42, №1. С.15-24.
  5. Benson A.A,Maretzki A. Constance Endicott Hartt (1900–1984) and the Path of Carbon in the Sugarcane Leaf.InAgepati S. Raghavendra and Rowan F. Sage (eds.), C4 Photosynthesis and Related CO2 Concentrating Mechanisms, 2011. pp. 13–16
  6. Незговорова Л.А. К вопросу о продуктах фотосинтеза// Физиология растений. 1956. Т.3.C.497-507.
  7. Незговорова Л.А. Влияние водного режима растений на поступление и распределение углерода в процессе фотосинтеза // Физиология растений.1957. Т.4. С. 440-449.
  8. Kortchack H.P., Hart C.E., Burr G.O. Carbon dioxide fixation in sugar-cane Leaves // Plant Physiol.1965.№ 40. P. 209-213.
  9. Hatch M.D., Slack C.R. Photosynthesis by sugarcane Leaves. A new carboxylation reaction and the pathway of sugar formation // Biochem. J. 1966.№101.P.103-111.

Тимирязев Климент Аркадьевич. Вклад в понимание природы фотосинтеза

Климент Аркадьевич Тимирязев родился 25 мая (3 июня) 1843 года в Санкт-Петербурге. Отец был потомственным дворянином, служил начальником Санкт-Петербургского таможенного округа. Тимирязев получил отличное домашнее образование и в 1860 году стал студентом-юристом Санкт-Петербургского университета. Почти сразу перевелся на естественное отделение физико-математического факультета. В 1861-м был отчислен из-за участия в студенческом движении. Через год допущен к обучению в качестве вольнослушателя. В 1866 году окончил университет, получил степень кандидата. В 1868-м началась научная карьера Тимирязева: он опубликовал свою первую работу по изучению фотосинтеза и отправился за границу, где работал в лабораториях крупных физиков, химиков, ботаников. В 1871 году защитил магистерскую диссертацию, устроился работать в Петровскую сельскохозяйственную академию близ Москвы. В 1875-м стал доктором ботаники, с 1877-го читал лекции в Императорском Московском университете. Работал над проблемами фотосинтеза, активно применял научные достижения на практике. Стал членом-корреспондентом Санкт-Петербургской академии наук, был членом многих зарубежных научных обществ и учебных заведений. В 1911 году по политическим причинам ушел из университета. Тимирязев приветствовал Октябрьскую революцию, так как был убежденным республиканцем. Умер Климент Тимирязев 28 апреля 1920 года в Москве.

В начале XIX века ученые имели несколько смутное представление о том, какие процессы происходят в растениях. Сначала стало известно, что растения выделяют кислород, потом выяснилось, что кислород выделяется, только если они находятся на свету. Чуть позже было установлено, что в растениях образуются органические вещества, а отвечает за этот процесс особый пигмент, содержащийся в зеленых листьях, — хлорофилл.

А какую же роль в изучении фотосинтеза сыграл русский ученый Климент Аркадьевич Тимирязев? Одну из самых главных — он установил, что именно зеленый пигмент хлорофилл является главным звеном в процессе фотосинтеза. Он же доказал, что скорость и эффективность процесса фотосинтеза различны при освещении растений светом разного спектрального состава (в красных и синих лучах все реакции идут наиболее быстро и эффективно, а в желтых фотосинтез идет гораздо хуже) и что в растениях происходит реакция разложения углекислого газа именно под действием света.

Тимирязев первым изучил самые важные свойства хлорофилла, его состав и взаимодействие со световыми лучами, установил, как с помощью хлорофилла происходят реакции деления углекислоты на углерод и кислород. Как в общем случае протекает реакция фотосинтеза? Из названия явствует («фото» с греческого «свет», а «синтез» — «совмещение»), что только под действием света. Если говорить о локализации процессов фотосинтеза, то они происходят в особых органеллах растительной клетки — хлоропластах, где сосредоточен весь хлорофилл. В хлоропласты поступают углекислый газ и вода, распадающиеся на составные части (водород, углерод, кислород), из которых и синтезируются органические вещества. Все они имеют огромное значение для всего живого на нашей планете, так как являются первичными во всех пищевых цепочках. На эту важнейшую роль фотосинтеза и, соответственно, растений указал Тимирязев.

Климент Тимирязев был не только ученым-теоретиком, но и прекрасным практиком, причем весьма разносторонним. Ученый, работавший во многих областях ботаники, старался применить результаты своих работ на деле, создавал уникальные по тем временам установки и приборы, обладающие высокой чувствительностью и точностью. С их помощью Тимирязевым и были установлены многие факты о фотосинтезе.

Всю свою жизнь Климент Аркадьевич занимался проблемой фотосинтеза, предлагал новые гипотезы, экспериментально подтверждал теории. Его наработки в этой области активно использовали исследователи, работавшие много позже. Всемирная слава пришла к ученому при жизни, а результаты его трудов составляют базу современных знаний об удивительном процессе фотосинтеза.

Работы Тимирязева служили для дальнейших открытий в области фотосинтеза. Так, с помощью углекислого газа с мечеными атомами углерода американскому биохимику Мелвину Кальвину удалось выяснить химию усвоения углекислого газа, так называемый цикл Кальвина. Это, в свою очередь, послужило толчком для дальнейшего развития сельского хозяйства: изменение условий среды позволяет регулировать соотношение продуктов фотосинтеза и создавать условия для оптимального развития растений.

творчество природы и человека: VIKENT.RU

Русский физик (по образованию), основоположник отечественной научной школы физиологов растений, популяризатор научных знаний и идей дарвинизма.


«В семье Тимирязевых дети рано начинали зарабатывать на хлеб. Припоминая своё детство и юность, Климент Аркадьевич писал: «Я сам зарабатывал своё пропитание». Помогать родителям он считал своим долгом. Хорошо владея английским языком, он переводил для петербургских газет зарубежную хронику. Это давало небольшой заработок. Переводы печатались без подписи. Через много лет Климент Аркадьевич с гордостью отмечал:
«С пятнадцатилетнего возраста моя левая рука не израсходовала ни одного гроша, которого не заработала бы правая. Зарабатывание средств существования, как всегда бывает при таких условиях, стояло на первом плане, а занятие наукой было делом страсти, в часы досуга, свободных от занятий, вызванных нуждой».

Черненко Г.Т., Тимирязев в Петербурге-Петрограде, Л., «Лениздат», 1991 г., с. 19.

 

В 1861 году за участие в студенческих волнениях и отказ подписать обязательство не участвовать более в студенческих сходках, был исключён из Санкт-Петербургского университета и вернулся туда лишь через год в качестве вольнослушателя… По окончании университета К.А. Тимирязев прошёл стажировки в ряде европейских лабораторий.

В 1889 году К.А. Тимирязев опубликовал работу: Зависимость усвоения углерода от интенсивности света, где на основе своих экспериментов показал,  что фотосинтез у растений проходит с наибольшей интенсивностью в тех областях солнечного спектра, где находятся максимумы поглощения хлорофилла.

«Процесс, изученный Тимирязевым, был назван фотосинтезом. Долгое время было неясно, как, собственно, протекает фотосинтез, каков химический состав хлорофилловых зерен, какие лучи сложного солнечного света и как действуют при этом?

Основная заслуга Тимирязева заключается как раз в экспериментальной и теоретической разработке фотосинтеза. Он первый показал, что интенсивность протекающего процесса пропорциональна поглощённой энергии при относительно слабом свете, а при сильном освещении достигает определённой величины и уже более не растёт. То есть Тимирязев открыл явление светового насыщения фотосинтеза; он экспериментально обнаружил два максимума поглощения света растением, которые лежат в области красных и синих лучей спектра, и доказал приложимость закона сохранения энергии к процессу фотосинтеза. В то время у Тимирязева ещё не было возможности провести полный физический и химический анализ хлорофилла, однако данные, полученные во время опытов, позволили ему сделать ряд смелых заключений и высказать гипотезы, впоследствии получившие подтверждение.

Тимирязев первым предположил, что хлорофилл может находиться в растениях в двух формах — в восстановленной и в окисленной. При этом и та и другая форма в процессе фотосинтеза могут переходить одна в другую. Окисленная форма хлорофилла, реагируя с углекислым газом воздуха, выделяет кислород и образует соединения хлорофилла с окисью углерода, превращаясь в восстановленную форму хлорофилла. А последняя взаимодействует с водой, окисляется и дает первый продукт синтеза — формальдегид, который затем превращается в крахмал и переходит в первоначальную окисленную форму».

Прашкевич Г.М., Самые знаменитые учёные России, М., «Вече», 2000 г., с. 267-268.

 

«К.А. Тимирязев не нуждается в рекомендациях. О его заслугах написано много, и незачем говорить о них опять. Гораздо реже пишут о явных ошибках Тимирязева, из которых наиболее примечательна одна: его отношение к Менделю, менделизму и вообще к генетике. Я приведу лишь цитаты из статей Тимирязева, а комментарий к ним может домыслить каждый сам.

«Образование помесей по типу гороха (к чему, собственно, и сводится «менделизм»), не только не составляет общего закона наследственности, но, наоборот, и с теоретической (эволюционной) и с практической (селекционной) точки зрения представляет из себя случай менее существенный, как ничего не дающий ни для объяснения эволюции, ни для получения новых полезных форм… Наконец, даёт ли «менделизм» вообще какое-нибудь основное объяснение тем фактам, которые наблюдает? Именно этого он не делает и по существу не может сделать…  Но затем рождается совершенно другой вопрос: чем объяснить странную судьбу, которая постигла этот труд Менделя? …только начиная с 1900 года, сначала в Германии, а затем ещё громче в Англии, начинают превозносить имя Менделя и придавать его труду совершенно несоответственное его содержанию значение. Очевидно, причину этого ненаучного явления следует искать в обстоятельствах ненаучного порядка. Источников этого поветрия, перед которым будущий историк науки остановится в недоумении, должно искать в другом явлении, идущем не только параллельно, но и, несомненно, в связи с ним. Это явление — усиление клерикальной реакции против дарвинизма».

Эти цитаты взяты из статьи «Мендель», опубликованной в энциклопедии «Гранат» в 1915 году. Перечитывая сейчас литературу по генетике первых десятилетий нашего века, видишь неоправданный оптимизм одних и не менее неоправданный пессимизм других, умышленное замалчивание достижений, неожиданные повороты мысли, упорную приверженность к не всегда осознанным догмам, драму идей и людей».

Мейен С.В.,  Принцип сочувствия, в Сб.: Пути в незнаемое. Писатели рассказывают о науке, М., «Советский писатель», 1977 г., с. 402-403.

 

Интересна аналогия К.А. Тимирязева о творчестве природы и человека:

«… мы видим, что великие мыслители достигали великих результатов не потому, что верно думали, но  и  потому, что они МНОГО ДУМАЛИ  и  многое из передуманного уничтожали без следа. Великие поэты велики не потому только; что они чутко чувствовали, но  и  потому, что они МНОГО прочувствовали  и  МНОГОЕ из прочувствованного УТАИЛИ от мира. Шуман говорил, что плодовитость  творчества  — одно из главных отличий гения. Невольно возникает мысль: то, что мы называем талантом, гением в  человеке, первичное ли это, неразложимое свойство или итог более элементарных свойств — изумительной  производительности  воображения  и  не менее изумительно тонкой  и  быстрой критической способности? Громадная  производительность  и неумолимая  критика  является,  следовательно,  составным   началом  и творчества   человека,  и творчества природы. Достигнув этой точки аргументации, почти неизменно в течение полувека встречаешь неумышленное, а ещё чаще умышленное выражение глумления. — Помилуйте, говорят, да что же общего между сознательным отбором  человека и бессознательным отбором, который вы нашли в  природе;  и  какая это такая бессознательная  критика? Возражение это, как известно, давно отражено самим Дарвином. Самый разумный, самый искусный  человек, вооружённый микроскопом, располагающий неограниченным досугом, не отобрал бы мелких частиц от крупных с таким совершенством, как это сделает отмучивающая их струя воды. Для такой простой задачи этот простой механизм вполне заменяет более сложный процесс, руководимый сознательной волей. 

И  задача  творчества   природы, в известном смысле, сравнительно проста — отобрать всё полезное, устранив бесполезное.

Но полезное значит только — соответствующее условиям существования данного организма,  и  эти самые условия, уничтожая, ломая всё, что с ними не согласно,  и  сохранив согласное (допуская известную длительность процесса), определяют исход отбора с таким же роковым совершенством, как  и  сознательный  критик.

Таким образом, тем, кто выставляет на вид сходство произведений  природы  с произведениями человеческого  творчества, полагая видеть в этом возражение, делающее объяснение Дарвина непригодным, дарвинисты могут ответить обратным указанием на любопытное  и, кажется, ещё не подмеченное обратное сходство процесса  творчества  человека  с процессом  творчества   природы».

Тимирязев К.А., Историческая биология  и  экономический материализм в истории / Сочинения в 10-ти томах, Том 6, М. , «Сельхозгиз», 1939 г., с. 220.

 

«Толпа любит разоблачать этот процесс научного творчества; она думает, что может захватить гения врасплох, в самом процессе творчества, и объяснить его какой-нибудь внешней механической случайностью. Она любуется в Пизанском соборе паникадилом, открывшим Галилею основные законы механики, она пересказывает анекдот о яблоке, открывшем Ньютону закон тяготения, к этим легендарным паникадилам и яблокам со временем, вероятно, присоединится ещё какое-нибудь стойло, открывшее Дарвину закон естественного отбора. Всё это, может быть, и верно, но верно и то, что яблоко падало и до Ньютона, садоводы и скотоводы выводили свои породы и до Дарвина, — но только в мозгу Ньютона, только в мозгу Дарвина совершился тот самый, тот, казалось бы, безумный скачок мысли, перескакивающей от падающего тела к несущейся в пространстве планете, от эмпирических приемов скотовода — к законам, управляющим всем органическим миром. Эта способность угадывать, схватывать аналогии, ускользающие от обыкновенных умов, и составляет удел гения».

Тимирязев К.А., Дарвин как тип учёного (лекция, прочитанная в Московском университете 2 апреля 1878 г.) / Сочинения в 10-ти томах, Том 7, М., «Сельхозгиз», 1939 г., с. 61.
 

«К.А. Тимирязев, подобно Эрнсту Геккелю и многим другим естествоиспытателям, проявил отчётливую тенденцию к панпсихизму. Рассматривая проблему сознания, он не отрицал, что порога, за которым оно отсутствует в органическом мире, как будто нет. «… на какой ступени органической лестницы лежит этот порог сознания? Где та грань, за которой объект становится субъектом? Как выбраться из этой дилеммы? Не допустить ли, что сознание разлито в природе, что оно глухо тлеет в низших существах и только яркой искрой вспыхивает в разуме человека?». Тимирязев К.А., Жизнь растения, М., Изд-во АН СССР, 1962 г., с. 226».

Алексеева В.И., К.Э. Циолковский: философия космизма, М. , «Самообразование», 2007 г., с. 109.

 

Учителя:  Клод Бернар, Герман Гельмгольц, Густав Кирхгоф.

Урок на тему «Фотосинтез»

Фотосинтез

Цель: углубление знаний о фотосинтезе, о значении энергии и накопленной органической массы растениями. Раскрыть космическую роль зеленых растений. Подчеркнуть значение фотосинтеза в природе и жизни человека. Обратить внимание учащихся на проблему загрязнения воздушной среды.

Ход урока:

1.Организационный момент

2.Актуализация знаний

Мы с вами изучили большую главу о внешнем и внутреннем строении растений, знаем, как все устроено. Но мы изучали части растений по -очереди, отдельно друг от друга. Но они – части единого живого организма. Что их связывает? (процессы жизнедеятельности). О процессах мы говорили, но внимательно и подробно их не изучали

Какие процессы, протекающие в растении вы можете назвать?

Дыхание, питание, размножение, испарение воды и т. д. Все они жизненно важны, но сегодня мы будем говорить о процессе, который свойственен только для растений. И какой это процесс, вы мне скажете после того, как я вам покажу результаты опыта, который заложила дома.

Показ семян:

У меня здесь семена от одного растения (Кабачок).

Вопрос: чем отличаются условия проращивания этих семян? (одни прорастают на свету, другие — в темноте (этиолированные проростки).

Я открою сейчас чашки. Каков ваш прогноз: что мы увидим? (Проросли, одни – вытянутые, другие – нет, Одни – зеленые, другие – белые).

Открыли чашки.

Каков ваш прогноз, касающийся жизнеспособности этих проростков? (зеленые выживут, белые – могут погибнуть)

Почему белые проростки могут погибнуть? (нет хлорофилла, не идет фотосинтез, растение не получает органического питания)

Теперь вы мне, наверное, можете сказать, какова наша сегодняшняя тема урока? (Фотосинтез)

Открыли тетради, число, тему на доску.

Слайд № 1

А что, собственно, изучать в этой теме? С фотосинтезом мы знакомы, все мы про него уже знаем, да?

Чтобы себя проверить, быстро, в течении 3 минут заполните 1-ю колонку табл. 1

Ответ в начале урока

Ответ в конце урока

Оценка

Какие компоненты необходимы для осуществления фотосинтеза?

+ магний, лейкопласты

Какие вещества выделяются в результате фотосинтеза?

Кислород, глюкоза

Какой смысл в фотосинтезе, если растение во время дыхания потребляет кислород?

Растение выделяет больше кислорода, чем потребляет углекислого газа

Назови хотя бы двух ученых, исследовавших процессы, протекающие во время фотосинтеза

Пристли, Сенебье, Сакс, Тимирязев Климент Аркадьевич и др.

Итак многое знаем. (Да) Тогда дайте определение процесса фотосинтеза (??? Не дают родо-видовое определение).

Изучение нового материала

Какой вопрос вызвал затруднение? (голосованием)

Итак, вопрос № 1:

Что вы ответили? (Углекислый газ, свет, вода, хлорофилл).

А откуда у вас это знание? (ОП сказала, мы уже изучали, из учебников)

А в книгах оно откуда? (От ученых). А какие ученые изучали процесс фотосинтеза? (???)

Вот и вы сейчас чуть-чуть прикоснетесь к трудам ученых и узнаете, как исследовали люди процесс фотосинтеза. Еще до нашей эры греческие ученые высказали догадку о воздушном питании растений и в 17, и в 18веках, и в наше время зарубежные и отечественные ученые изучали и изучают механизмы этого удивительного процесса.

Рассаживаемся на 4 группы

Правила игры:

В течении 5 минут читаем текст на карточках и параграф учебника «Фотосинтез». Отвечаем на вопросы. Потом один из группы выходит к доске, описывает опыт из карточки, или мы просматриваем видеофрагмент. Потом представитель группы задает классу вопросы из карточки. Группа, поднявшая руку первой, получает право на ответ. Правильный ответ = 1 баллу. Ответ выкриком не засчитывается никому. Если класс не ответил на вопрос, отвечает выступающая группа, и получает балл в свою копилку.

История открытия фотосинтеза.

Дата

Ученый

Вклад в науку

1600г

Бельгийский естествоиспытатель Ян Ван-Гельмонт

Поставил первый физиологический эксперимент, связанный с изучением питания растений.

1771г

Английский химик Джозеф Пристли

Проделал опыт: посадил мышь под стеклянный колпак, и через пять часов животное погибло. При введении же под колпак веточки мяты, мышь осталась живой. Ученый пришел к выводу, что зеленые растения способны осуществлять реакции противоположные дыхательным процессам.

1779г

Голландский врач Ян Ингенхауз

В ходе эксперимента обнаружил, что растения способны выделять кислород лишь в присутствии солнечного света, и что только их зеленые части способны обеспечивать выделение кислорода.

1782г

Швейцарский ученый Жан Сенебье

Экспериментально доказал, что органические вещества в растениях образуются из углекислого газа, который под влиянием солнечного света разлагается в зеленых органоидах растений.

1804г

Французский физиолог растений Жак Буссенго

В ходе лабораторных работ пришел к выводу, что вода так же потребляется растениями при синтезе органических веществ.

1864г

Немецкий ботаник Юлиус Сакс

Доказал, что соотношение объемов поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода равно 1:1. продемонстрировал образование зерен крахмала при фотосинтезе.

  1. Слайд презентации № 2

В 1600г Голландский ученый Ян ванГельмонт сделал интересный опыт (см. рисунок). Он взял землю, массой 80 кг и наполнил ею кадку. Ученый посадил в кадку ветку ивы массой 2кг. Растение поливали чистой дождевой или дистиллированной водой, лишенной минеральных солей. Через 5 лет деревце выросло большим, массой 60 кг. Масса земли составляла 79 кг. 943 г. Масса дерева увеличилась на 58 кг, а масса земли уменьшилась на 57 г.

Вопросы: 

  • За счет чего растение увеличилось в размерах и массе?

  • Каким бы был результат опыта, если бы растение росло при очень слабом освещении?

  1. Видеофрагмент № 1 Пристли

Слайд презентации № 3

В 1771 году Джозеф Пристли провел такой опыт: он посадил под стеклянный колпак мышь. Через какое-то время она умерла. Тогда Д. Пристли под колпак вместе с мышью поставил веточки мяты и оставил его на некоторое время.  На этот раз мышь чувствовала себя превосходно, она свободно дышала и даже пыталась бегать

Вопросы:

  • Какой газ выделяло растение в опытах Пристли?

  • Какие еще необходимы условия для регенерации воздуха кроме наличия под колпаком зеленого растения?

  1. Видеофрагмент №3 Ингенхауз;

видеофрагмент №2 Лабораторный эксперимент

Слайд презентации № 4

В 1779г. Ян Ингенхауз поместил ветку элодеи под воду, прикрыв опрокинутой воронкой, а на шейку воронки надел пробирку. На солнце из растения сквозь воду в пробирку устремились пузырьки газа. Ян Ингенхауз опускает в пробирку тлеющую лучину, она ярко вспыхнула. Он повторял этот опыт и в темное время суток, но газ выделялся только на свету

Вопросы:

  • Какой газ выделился из растения на свету?

  • А если бы растение стояло в темном шкафу, выделение газа прекратилось бы совсем?

Итак: Пристли и Ингенхауз открыли процесс фотосинтеза, доказали, что растение на свету выделяет кислород

Видеофрагмент №4 Пристли иИнгенхауз.

  1. Слайд презентации № 5

1782г. Швейцарский естествоиспытатель ЖанСенебье поместил ветку с листьями в предварительно прокипяченную воду, из которой кипячением удалены газы. В этом случае выделение пузырьков воздуха не наблюдалось даже при самом хорошем освещении. Но выделение пузырьков начиналось сразу же, как только воду насыщали углекислым газом.

Вопросы: 

  • Пузырьки какого газа выделяются растением в этом опыте?

  • Почему в аквариум с живыми водными растениями нельзя наливать кипяченую воду?

Слайд 6. И другие ученые изучали и изучают процесс фотосинтеза. И чем больше изучают, тем больше убеждаются, что устройство нашего мира настолько сложно и глубоко, что человеческое познание теряется перед этой глубиной и склоняет голову перед Тем, кто смог создать такие невероятно сложные системы, законы, процессы…

Космическая роль зеленых растений — это не просто высокопарная фраза, призванная как можно выше оценить значение растений и важность бережного отношения к ним.  Растения действительно играют жизнеопределяющую роль на Земле. Процессы жизнедеятельности любого организма требуют энергии. Основным и первоначальным источником энергии на Земле является энергия Солнца, доходящая до нас в виде солнечных лучей. … Первым употребил это понятие русский ученый К. А. Тимирязев (1843-1920). Он писал: «Все органические вещества, как бы они ни были разнообразны, где бы они ни встречались, в растении ли, в животном или человеке, прошли через лист, произошли от веществ, выработанных листом».

Ну, теперь-то все знаем про фотосинтез? (да)

Слайд №7

Итак, что же необходимо растению, чтобы фотосинтез осуществился?

Кислород, углекислый газ, вода, свет, хлорофилл.

Вернемся к нашим белым проросткам. Как вы думаете, у них есть шанс выжить? (???) Да. Если попадут на свет. Потому, что под воздействием света белые пластиды ЛЕЙКОПЛАСТЫ превратятся в хлоропласты. Значит, условием выработки хлорофилла является наличие лейкопластов в клетке (а они есть не везде – показать хлорофитум – как ни освещай, толку не будет)

Посмотрим на формулу хлорофилла. Слайд 8

Центральный элемент – магний. Если растение не получает при минеральном питании магниевых солей, оно в конце концов желтеет, хлорофилл разрушается и растение погибает. (сульфат и нитрат магния)

Быстро проходим по 2 и 3 вопросу

5.1864г. Предметом наблюдений ЮлиусаСакса были листья табака, настурции и герани. Он отрезал от листовой пластинки каждого из этих растений маленькие кусочки, которые и исследовал под микроскопом.

В зеленых клетках хлорофилла Сакс всегда находил частицы крахмала. Затем он переносил свои растения в темное помещение, где через определенные промежутки времени снова отрезал от тех же листовых пластинок маленькие кусочки.  Сакс обнаружил, что чем дольше растения оставались в темноте, тем меньше заключали они крахмала в зернах хлорофилла. По прошествии нескольких суток в хлорофилловых зернах листовой ткани растений, содержащихся в темноте, исчезали последние следы крахмала. При обратном перемещении «обескрахмаленных» растений на свет уже через несколько часов можно было убедиться в присутствии крахмала в зернах хлорофилла

Если останется время см. Видеофрагмент №5. Вопрос: где же глюкоза?.

Подведение итогов урока

Слайд№ 9. Определение фотосинтеза можем теперь дать? (Это сложный химический процесс образования углеводов в растении под влиянием света, с участием хлорофилла, углекислого газа и воды)

Вернемся к листочкам с вопросами, в которых мы писали ответы в начале урока. Заполним графу «В конце урока».

Все заполнили все ячейки?

Цели достигнуты?

Слайд № 10.

Мы расширили наше знание? А значит, и границу незнания тоже.

Мы не знаем: почему в листьях вместо глюкозы обнаруживают нерастворимый крахмал.

Что такое питание?

Как оно связано (и связано ли с дыханием)?

Что будем изучать дальше?

Домашнее задание

§16, составьте по одному вопросу на тему Фотосинтез для своих одноклассников. Следующий урок начнем с ярмарки вопросов.

Таблица 1

Ответ в начале урока

Ответ в конце урока

Оценка

Какие компоненты необходимы для осуществления фотосинтеза?

Какие вещества выделяются в результате фотосинтеза?

Какой смысл в фотосинтезе, если растение во время дыхания потребляет кислород?

Назови хотя бы двух ученых, исследовавших процессы, протекающие во время фотосинтеза

Ответ в начале урока

Ответ в конце урока

Оценка

Какие компоненты необходимы для осуществления фотосинтеза?

Какие вещества выделяются в результате фотосинтеза?

Какой смысл в фотосинтезе, если растение во время дыхания потребляет кислород?

Назови хотя бы двух ученых, исследовавших процессы, протекающие во время фотосинтеза

  1. В 1600г Голландский ученый Ян ванГельмонт сделал интересный опыт (см. рисунок). Он взял землю, массой 80 кг и наполнил ею кадку. Ученый посадил в кадку ветку ивы массой 2кг. Растение поливали чистой дождевой или дистиллированной водой, лишенной минеральных солей. Через 5 лет деревце выросло большим, массой 60 кг. Масса земли составляла 79 кг. 943 г. Масса дерева увеличилась на 58 кг, а масса земли уменьшилась на 57 г.

Вопрос: 

  • За счет чего растение увеличилось в размерах и массе?

  • Каким бы был результат опыта, если бы растение росло при очень слабом освещении?

2. В 1771 году Джозеф Пристли провел такой опыт: он посадил под стеклянный колпак мышь. Через какое-то время она умерла. Тогда Д. Пристли под колпак вместе с мышью поставил веточки мяты и оставил его на некоторое время. На этот раз мышь чувствовала себя превосходно, она свободно дышала и даже пыталась бегать.

Вопросы:

Какой газ выделяли растения в опытах Пристли?

Какие еще необходимы условия для регенерации воздуха кроме наличия под колпаком зеленого растения?

3. В 1779г. Ян Ингенхауз поместил ветку элодеи под воду, прикрыв опрокинутой воронкой, а на шейку пробирки надел пробирку. На солнце из растения сквозь воду в пробирку устремились пузырьки газа. Ян Ингенхауз опускает в пробирку тлеющую лучину, она ярко вспыхнула. Он повторял этот опыт и в темное время суток, но газ выделялся только на свету

Вопросы:

  • Какой газ выделился из растения на свету?

  • А если бы растение стояло в темном шкафу, выделение газа прекратилось бы совсем?

  1. Большой вклад в развитие учения о фотосинтезе внес швейцарский естествоиспытатель ЖанСенебье. Он поместил ветку с листьями в предварительно прокипяченную воду, из которой кипячением удалены газы. В этом случае выделение пузырьков воздуха не наблюдалось даже при самом хорошем освещении. Но выделение пузырьков начиналось сразу же, как только воду насыщали углекислым газом.

Вопросы: 

  • Пузырьки какого газа выделяются растением в этом опыте?

  • Почему в аквариум с живыми водными растениями нельзя наливать кипяченую воду?

История открытия фотосинтеза.

Дата

Ученый

Вклад в науку

1600г

Бельгийский естествоиспытатель Ян Ван-Гельмонт

Поставил первый физиологический эксперимент, связанный с изучением питания растений.

1771г

Английский химик Джозеф Пристли

Проделал опыт: посадил мышь под стеклянный колпак, и через пять часов животное погибло. При введении же под колпак веточки мяты, мышь осталась живой. Ученый пришел к выводу, что зеленые растения способны осуществлять реакции противоположные дыхательным процессам.

1779г

Голландский врач Ян Ингенхауз

В ходе эксперимента обнаружил, что растения способны выделять кислород лишь в присутствии солнечного света, и что только их зеленые части способны обеспечивать выделение кислорода.

1782г

Швейцарский ученый Жан Сенебье

Экспериментально доказал, что органические вещества в растениях образуются из углекислого газа, который под влиянием солнечного света разлагается в зеленых органоидах растений.

1804г

Французский физиолог растений Жак Буссенго

В ходе лабораторных работ пришел к выводу, что вода так же потребляется растениями при синтезе органических веществ.

1864г

Немецкий ботаник Юлиус Сакс

Доказал, что соотношение объемов поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода равно 1:1. продемонстрировал образование зерен крахмала при фотосинтезе.

История открытия фотосинтеза.

Дата

Ученый

Вклад в науку

1600г

Бельгийский естествоиспытатель Ян Ван-Гельмонт

Поставил первый физиологический эксперимент, связанный с изучением питания растений.

1771г

Английский химик Джозеф Пристли

Проделал опыт: посадил мышь под стеклянный колпак, и через пять часов животное погибло. При введении же под колпак веточки мяты, мышь осталась живой. Ученый пришел к выводу, что зеленые растения способны осуществлять реакции противоположные дыхательным процессам.

1779г

Голландский врач Ян Ингенхауз

В ходе эксперимента обнаружил, что растения способны выделять кислород лишь в присутствии солнечного света, и что только их зеленые части способны обеспечивать выделение кислорода.

1782г

Швейцарский ученый Жан Сенебье

Экспериментально доказал, что органические вещества в растениях образуются из углекислого газа, который под влиянием солнечного света разлагается в зеленых органоидах растений.

1804г

Французский физиолог растений Жак Буссенго

В ходе лабораторных работ пришел к выводу, что вода так же потребляется растениями при синтезе органических веществ.

1864г

Немецкий ботаник Юлиус Сакс

Доказал, что соотношение объемов поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода равно 1:1. продемонстрировал образование зерен крахмала при фотосинтезе.

Праздник экспериментальной биологии фотосинтеза в Пущино

Участники PRS-2016Евгений Лысенко, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. Института физиологии растений им. К. А. Тимирязева РАН

С 19 по 24 июня в Пущино, в Институте фундаментальных проблем биологии (ИФПБ) РАН, прошла 7-я конференция Photosynthesis Research for Sustainability. Это довольно удивительное явление в мире российской биологии. Первая конференция этой серии прошла в Канаде (2004) [1]. В дальнейшем конференции проходили в Пущино (2007, 2014, 2016), в Баку (2011, 2013), на Крите (2015), следующая пройдет в индийском Хайдарабаде. Вдохновителем и мотором этих конференций является доктор биологических наук Сулейман Аллахвердиев, сотрудник пущинского ИФПБ и московского Института физиологии растений (ИФР) РАН. Он много работал с сильными фотосинтетиками из разных стран, и ему удается собирать лучших представителей этой области. Конференция получила признание: ее участникам предложили направить рукописи статей в специальный выпуск Photosynthesis Research — официального журнала Международного общества исследователей фотосинтеза [2].

Я участвовал в Пущинских конференциях 2014 и 2016 годов. Описать полторы сотни участников непросто: их состав чрезвычайно разнообразен. Это люди очень разных возрастов, от аспирантов до мэтров, перешедших в статус professor emeritus. Среди устных докладчиков преобладают исследователи среднего возраста, хотя есть и мэтры, и молодые дарования. С профессорами приезжает молодежь. Иногда молодежь приезжает и без профессоров. На постерной сессии царит молодость, но и седина у человека с плакатом не редкость. И дискуссии около них порой завязываются нешуточные. Это люди из очень разных стран: Японии, США, Германии, России, Новой Зеландии. На Пущинские конференции «протоптали дорожку» исследователи из Восточной Европы: Эстонии, Словакии, Болгарии, Венгрии. Есть постоянные участники, и есть люди, «заглянувшие» однажды.

Доклады представляют результаты экспериментального анализа всего, что имеет отношение к фотосинтезу — у растений, водорослей, цианобактерий, пурпурных и других бактерий. Можно, пожалуй, разделить доклады на три типа: 1) обзорные о биологической проблеме вообще; 2) обобщающие о том, что в принципе сделал этот исследовательский коллектив; и 3) конкретные экспериментальные работы по определенным узким вопросам. В 2014 году почти все доклады сводились к процессам в электронтранспортной цепи. В этом году кроме классических вопросов было много смежных тем. О протеазах, кальредоксине, катионах, малых РНК, отдельных аминокислотных остатках в белках, вариабельных потенциалах и значении всех этих факторов для фотосинтеза. Часть докладов посвящена применению того, что мы узнали о деталях фотосинтеза, на пользу людям. Например, созданию неорганических кристаллов, подобных марганцевым кластерам водоокисляющего комплекса фотосистемы II, для каталитического расщепления воды на кислород и водород. Или о применении модифицированных родопсиновых каналов (chan-nelrhodopsins) при лечении рака. В 2014 году Хазем Калаи (Hazem Kalaji) рассказывал о спасении газонов футбольных полей для чемпионата Европы при помощи методов анализа флуоресценции хлорофилла. Доклады слушать сложно и интересно. Сложно не только потому, что они излагаются на быстром английском языке с разными акцентами, но и потому, что они требуют глубокого понимания очень разных вопросов, разной методологии и идеологии. Превосходная встряска для интеллектуальных способностей. Однако всё очень интересно, и, даже если не поймешь доклад во всех деталях, всё равно узнаешь много нового. Так, в этот раз японские исследователи убедительно показали, что наряду с привычной Mg-хелатазой существует Mg-дехелатаза — фермент, извлекающий катион Mg из молекулы хлорофилла. Оказалось, что ни PubMed, ни Google этого слова еще не знают, статья пока не опубликована, и узнать об этом можно только на конференциях, подобной этой.

Традиция конференции — посвящение каждого собрания какому-нибудь исследователю. Конференция 2014 года была посвящена директору ИФПБ академику В. А. Шувалову. Нынешняя — исследователю фотосинтеза Натану Нельсону (Nathan Nelson) и лидеру водородной энергетики Неджату Везироглу (Nejat Veziroglu).

Натан Нельсон начиная с 1970-х и по сей день сделал многое для понимания того, как устроены цитохром-b6f-комплекс и фотосистема I. В юности работал в нескольких европейских странах, в том числе у замечательного Рейнхольда Херрманна (Reinhold Herrmann).

В зрелые годы вернулся в Израиль. Человек, который умеет прорываться к знанию и радоваться жизни вокруг. Свобода, интуиция и радость — так он и назвал свой доклад — вот главное! Не степени и посты, но наслаждение от самого познания и от общения с людьми вокруг. Ада Йонат (Ada Yonath), лауреат Нобелевской премии и специалист по рибосомам, начала свой доклад с признания: «Я ничего не понимаю в реакционных центрах фотосистем, но я люблю тебя, Натан!» Заглянувший на следующей неделе к нам в лабораторию Ральф Оэмюллер (Ralf Oelmuller), работавший в 1980-е, как и Натан, в лаборатории Херрманна, вспоминал о нем с восхищением в голосе: «Crazy guy!» А на неформальном празднестве профессор Говинджи (Govindjee; он представляется по имени) рассказал недавнюю историю, как Натану нужно было идти получать государственную премию Израиля, которую вручают президент и премьер-министр, и вдруг выяснилось, что у него нет приличных ботинок. Пришлось занять.

Натан Нельсон (слева) и Говинджи

Человек мягкий и заинтересованный, Натан, наверное, единственный присутствовал на всех докладах. И с ним его замечательная жена Ханна, проработавшая в лаборатории вместе с ним всю жизнь. Она тоже всё делала с какой-то особенной теплотой: вспоминала профессора Херрманна, рассказывала об их сыне, который в Америке открыл школу совершенно нового типа. И аспиранты Нельсона — давние и теперешние — производили впечатление очень живых людей, не стесняющихся любопытствовать и радоваться.

На следующий день после конференции началась школа для молодых ученых, на которую остались несколько участников конференции. Они прочитали полусотне молодых ученых лекции, а сотрудники ИФПБ познакомили «школьников» со многими современными методами анализа фотосинтеза и сопряженных процессов. Немного удивило, что российская молодежь приехала только на школу и не принимала участия в конференции, где преобладали молодые ученые из других стран. Оказалось, что русские со словаками вполне могут объясняться без помощи английского.

Во многом проведение столь насыщенной конференции стало возможным благодаря гранту РНФ на проведение исследований с представлением их результатов в виде конференции. А также благодаря маленькому дружному оргкомитету, который встречал и провожал участников, решал все текущие проблемы и организовывал общение в кулуарах и досуг гостей. Некоторые мои впечатления из кулуаров конференции можно найти в «Фейсбуке» [3, 4]. На закрытии конференции 24 июня всех членов оргкомитета вызывали «на передний край», и зал дружно благодарил их аплодисментами.

В общем, если вы интересуетесь экспериментальной биологией растений и вам хочется узнать больше про фотосинтез и многое, что с ним связано, запомните название Photosynthesis Research for Sustainability и заглядывайте сюда [5]. Надеюсь, через пару лет она снова соберется в Пущино. Будет интересно.

Фото с сайта конференции PRS-2011

  1. http://photosynthesis2015. cellreg.org/documents/PhotosynthRes_newsreport.pdf
  2. www.springer.com/life+sciences/plant+sciences/journal/11120
  3. www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=651899634965030&id=100004349988069
  4. www.facebook.com/permalink.php?story_fbid=655876657900661&id=100004349988069
  5. http://cellreg.org/Conference.php

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

См. также:

3.1: Открытие фотосинтеза — Биология LibreTexts

История исследований фотосинтеза восходит к 17 веку Яна Баптиста ван Гельмонта. Он отверг древнюю идею о том, что растения берут большую часть своей биомассы из почвы. Для доказательства он провел эксперимент с ивой. Он начал с ивы весом 2,27 кг. За 5 лет он вырос до 67,7 кг. Однако вес грунта уменьшился всего на 57 грамм. Ван Гельмонт пришел к выводу, что растения должны получать большую часть своего веса от воды. Он не знал о газах.

Джозеф Пристли провел серию экспериментов в 1772 году (рис. \(\PageIndex{1}\)). Он протестировал мышь, свечу и веточку мяты в герметично закрытой банке (без доступа воздуха). Сначала он заметил, что мышь и свеча ведут себя очень похоже, когда их накрывают, в том смысле, что они обе «расходуют» воздух. Однако, когда растение помещается либо со свечой, либо с мышью, растение «оживляет» воздух для обоих.

Дальнейшие идеи появились в конце 1700-х годов.Ян Ингенхауз и Жан Сенебьер обнаружили, что воздух оживает только днем ​​и что CO\(_2\) собирается растениями. Антуан-Лоран Лавуазер обнаружил, что «оживленный воздух» — это отдельный газ, кислород.

Но что такое «производитель» кислорода? В растениях много пигментов, и все они принимают и отражают некоторые части радуги. Чтобы определить виновника, Томас Энгельманн провел эксперимент (рис. \(\PageIndex{2}\)) с использованием кристаллической призмы. Он обнаружил, что водорослей Spirogyra производят кислород в основном в синей и красной частях спектра. Это была огромная находка. Это говорит о том, что ключевой пигмент фотосинтеза должен принимать синие и красные лучи и, таким образом, отражать зеленые лучи. Сине-зеленый хлорофилл лучше всего подходит под это описание.

Еще один важный факт был обнаружен Фредериком Блэкманом в 1905 году. Он обнаружил, что при низкой интенсивности света повышение температуры практически не влияет на скорость фотосинтеза (рис. \(\PageIndex{3}\)). Однако обратное неверно, и свет способен усиливать

Рисунок \(\PageIndex{1}\) Эксперименты Дж.Пристли (1772 г.).

фотосинтеза, даже когда холодно.

Этого не могло бы произойти, если бы свет и температура были абсолютно независимыми факторами. Если температура и свет являются составляющими цепи, то первым был свет («зажигание»), а затем температура. Это в конечном счете показывает, что фотосинтез имеет две стадии . Первый — это световой столик . Этот этап относится к интенсивности света. Вторая стадия — это ферментативная стадия (независимая от света), которая больше связана с температурой.Световые реакции зависят от количества света и воды; они производят кислород и энергию в форме АТФ. Ферментативные реакции зависят от углекислого газа и воды; они получают энергию от легких реакций и производят углеводы. Иногда ферментативную стадию называют «темной», но это неправильно, потому что в темноте у растения практически сразу заканчивается АТФ световой стадии. Ночью могли работать только некоторые процессы, связанные с C\(_4\) (см. ниже).

Поскольку молекулы воды тратятся на световой стадии на образование кислорода и в то же время накапливаются (см. ниже), одно из лучших «уравнений», описывающих фотосинтез в целом, выглядит следующим образом: \[{CO}_2 + {H}_2{O } + {легкие} \rightarrow {углеводы} + H_2O + O_2\]

Рисунок \(\PageIndex{2}\) Эксперимент Th.Энгельманн (1881 г.).

Ян Ингенхауз: Кем был тот малоизвестный ученый, открывший тайный источник жизни растений? | The Independent

Ян Ингенхауз, малоизвестный голландский ученый, открывший один из секретов жизни растений, получил сегодня награду от Google Doodle.

Ученому, родившемуся 8 декабря 1730 года в Нидерландах, приписывают открытие процесса фотосинтеза. Читайте все, что вам нужно знать об ученом-новаторе, которому сегодня исполнилось бы 287 лет.

Кто такой Ян Ингенхауз?

Г-н Ингенхауз начал свою карьеру врача после изучения медицины в Лувенском университете. Он проявлял особый интерес к прививкам от оспы — предшественнику современных прививок. В то время врачи вводили своим пациентам активную пустулу оспы, чтобы они не заразились.

В Лондоне г-н Ингенхауз сделал прививку от этой болезни сотням сельских жителей. В конце концов он стал настолько искусным в проведении прививок, что его попросили лечить императрицу Австрии Марию Терезию.Позже он служил ее личным врачом.

В конце концов ученый вернулся в Лондон, где сделал свое самое известное открытие.

Google отмечает жизнь мистера Ингенхауза каракулем

(Google)

Что именно он обнаружил?

Г-ну Ингенхаузу широко приписывают открытие фотосинтеза — процесса, посредством которого растения превращают световую энергию в топливо. Однако английский химик Джозеф Пристли уже обнаружил, что растения способны восстанавливать «доброты» в воздухе, истощенные животными.

Проведя серию экспериментов в конце 1770-х годов, г-н Ингенхауз обнаружил, что для осуществления этого процесса необходим свет и что его могут выполнять только зеленые части растений. Он также обнаружил, что все растения «наносят ущерб» воздуху, что теперь известно как выбросы углекислого газа, но приносят гораздо больше пользы, чем вреда.

Новости науки в картинках

Показать все 20

1/20Новости науки в картинках

Новости науки в картинках

У Плутона есть «бьющееся сердце» из замороженного азота

У Плутона есть «бьющееся сердце» из замороженного азота, которое творит странные вещи с его поверхностью, как обнаружило НАСА.Таинственное ядро, кажется, является причиной особенностей на его поверхности, которые очаровывали ученых с тех пор, как они были обнаружены миссией НАСА «Новые горизонты». «До «Новых горизонтов» все думали, что Плутон будет нетболом — совершенно плоским, почти без разнообразия», — сказал Танги Бертран, астрофизик и планетолог из Исследовательского центра Эймса НАСА и ведущий автор нового исследования. «Но это совсем другое. Здесь много разных ландшафтов, и мы пытаемся понять, что там происходит.

Getty

Новости науки в фотографиях

Более 400 видов, открытых в этом году Музеем естественной истории эксперты из Музея естественной истории в этом году

PA

Новости науки в картинках

Галки могут распознавать «опасных» людей

Галки могут распознавать «опасных» людей, прислушиваясь к предупреждающим сигналам друг друга, говорят ученые.По словам исследователей из Университета Эксетера, очень социальные птицы также запомнят этого человека, если они снова приблизится к их гнездам. В кабинете к их гнезду подошел неизвестный диким галкам человек. При этом ученые проигрывали запись предупреждающего звонка (угрожающего) или «контактного звонка» (не угрожающего). В следующий раз, когда галки увидели того же человека, птицы, которые ранее слышали предупреждающий сигнал, заняли оборонительную позицию и вернулись в свои гнезда в среднем более чем в два раза быстрее.

Гетти

Новости науки в картинках

Эмбрионы черепах влияют на пол, встряхивая их

Пол черепахи определяется температурой, при которой они инкубируются. Теплая температура благоприятствует самкам. Но, покачиваясь вокруг яйца, эмбрионы могут найти «Зону Златовласки», что означает, что они могут защитить себя от экстремальных температурных условий и обеспечить сбалансированное соотношение полов, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Current Biology

Ye et al/ Текущая биология

Новости науки в картинках

Количество браконьеров на слонов в Африке снижается

Количество браконьеров на африканских слонов сократилось на 60 процентов за шесть лет, как показало международное исследование.Предполагается, что снижение может быть связано с запретом на торговлю слоновой костью, введенным в Китае в 2017 году.

Reuters

Новости науки в картинках ноги, чтобы быть предком кита. Окаменелости, обнаруженные в Перу, привели ученых к выводу, что огромные существа, которые сегодня пересекают океаны планеты, произошли от мелких копытных предков, живших в Южной Азии 50 миллионов лет назад

A. Дженнари

Новости науки в картинках

Обнаружено животное с временным анусом

Ученый наткнулся на существо с «временным анусом», которое появляется только тогда, когда это необходимо, прежде чем полностью исчезнуть. Доктор Сидней Тамм из Морской биологической лаборатории изначально не смог найти никаких следов ануса у этого вида. Однако по мере того, как животное насыщается, поры открываются, чтобы избавляться от экскрементов

Steven G Johnson

Научные новости в картинках

Обнаружена гигантская пчела

Гигантская пчела Уоллеса, опасающаяся вымирания, была замечена впервые за почти 40 лет.Международная группа защитников природы заметила пчелу, которая в четыре раза больше обычной медоносной пчелы, во время экспедиции на группу индонезийских островов

Глиняный болт

Научные новости в фотографиях

Новый вид млекопитающих, обнаруженный внутри крокодила

Окаменелость кости, переваренные крокодилами, показали существование трех новых видов млекопитающих, которые бродили по Каймановым островам 300 лет назад. Кости принадлежали двум крупным видам грызунов и маленькому животному, похожему на землеройку. который приспосабливается к теплу, расширяется, чтобы позволить большему количеству тепла выйти из тела, когда тепло, и уплотняется, чтобы удерживать больше тепла, когда холодно

Фэй Левин, Университет Мэриленда

Новости науки в картинках

Слезы мышат могут быть использованы для борьбы с вредителями

Исследование Токийского университета показало, что слезы мышат-детенышей заставляют самок мышей меньше интересоваться сексуальными домогательствами самцов. Межправительственная группа экспертов по изменению климата опубликовала отчет, в котором прогнозируется влияние повышения глобальной температуры на 1.5 градусов Цельсия и предостерегает от более высокого повышения

Гетти

Новости науки в картинках

Нобелевская премия химикам-эволюционистам

Нобелевская премия по химии была присуждена трем химикам, работающим с эволюцией. Фрэнсис Смит получает приз за свою работу по руководству эволюцией ферментов, а Грегори Винтер и Джордж Смит получают приз за работу по фаговому дисплею пептидов и антител

Getty/AFP

Новости науки в картинках

Нобелевская премия для физиков-лазерщиков

Нобелевская премия по физике присуждена трем физикам, работающим с лазерами. Артур Ашкин (слева) был награжден за свой «оптический пинцет», который использует лазеры для захвата частиц, атомов, вирусов и других живых клеток. Донна Стрикленд и Жерар Муру были совместно награждены премией за разработку усиления лазеров с помощью чирпированных импульсов

Reuters/AP

Новости науки в картинках

Открытие нового вида динозавров то, что сейчас является Южной Африкой. Недавно обнаруженное группой международных ученых, это было самое крупное наземное животное своего времени, весом 12 тонн и высотой 13 футов.На языке сесото, южноафриканском языке региона, в котором был обнаружен динозавр, его название означает «гигантский удар грома на рассвете». рождение планеты впервые в истории. Это впечатляющее изображение, полученное с помощью прибора SPHERE на Очень Большом Телескопе ESO, является первым четким изображением планеты, запечатленной в процессе формирования вокруг карликовой звезды PDS 70.Планета четко выделяется, видна как яркая точка справа от центра изображения, затемненная маской коронографа, используемой для блокировки ослепляющего света центральной звезды.

ЕСО/А. Müller et al

Новости науки в фотографиях

Обнаружен новый орган человека, ранее упущенный из виду учеными

Слои, которые долгое время считались плотными соединительными тканями, на самом деле представляют собой ряд заполненных жидкостью отсеков, которые исследователи назвали «интерстицием».Эти отделы находятся под кожей, а также выстилают кишечник, легкие, кровеносные сосуды и мышцы и соединяются вместе, образуя сеть, поддерживаемую сетью прочных, гибких белков.

Getty

неизвестное общество жило в тропических лесах Амазонки до прибытия европейцев, говорят археологи

Работая в бразильском штате Мату-Гросу, группа археологов из Эксетерского университета раскопала сотни деревень, спрятанных в глубине тропического леса.Эти раскопки включали следы укреплений и таинственных земляных валов, называемых геоглифами

Хосе Ириарте

Научные новости в фотографиях

Каждый десятый человек имеет следы кокаина или героина на отпечатках пальцев, результаты исследования

следы наркотиков класса А на их пальцах учеными, разрабатывающими новый тест на наркотики на основе отпечатков пальцев. Используя чувствительный анализ химического состава пота, исследователи смогли определить разницу между теми, кто непосредственно подвергался воздействию героина и кокаина, и теми, кто столкнулся с ними косвенно.

Гетти

Новости науки в фотографиях

НАСА публикует потрясающие снимки большого красного пятна Юпитера

Буря больше Земли бушует уже 350 лет. Цвета изображения были улучшены после того, как оно было отправлено обратно на Землю.

Фото: Том Момари

Какой эффект произвело его открытие?

Открытие г-на Ингенхауза открыло двери для более глубокого понимания того, как растения взаимодействуют с окружающей средой.

В 1796 году, например, швейцарский ученый Жан Сенебир продемонстрировал, что «полезность», которую выделяют растения, — это кислород, а «вред», который они пропускают, — углекислый газ. В 1840-х годах немецкий физик Юлиус Роберт Майер предположил, что растения не создают новую энергию посредством фотосинтеза, а просто преобразуют световую энергию в химическую.

В наши дни некоторые ученые пытаются использовать эти многовековые открытия для борьбы с такими современными проблемами, как изменение климата. Например, исследователи из Калифорнийского университета в Беркли пытаются использовать искусственный фотосинтез для улавливания выбросов углекислого газа до того, как они достигнут атмосферы.

Устройство искусственного фотосинтеза светится синим, как солярий

(UCF: Bernard Wilchusky)

Что еще обнаружил мистер Ингенхауз?

Плодовитый ученый также провел первые количественные измерения того, сколько тепла могут проводить металлические стержни, погрузив их в воск и наблюдая, сколько расплавится. Благодаря этому процессу он обнаружил, что серебро — один из лучших металлов для проведения тепла, а свинец — один из худших.

Он также помог улучшить устройство для генерации большого количества статического электричества.

Ян Ингенхауз и его открытие уравнения фотосинтеза отмечены в дудле Google

Ян Ингенхауз – голландский ученый, открывший секреты фотосинтеза – отмечает свой 287-й день рождения.

Изучив медицину в подростковом возрасте, Ингенхоуз увлекся производством энергии и фотосинтезом. Хотя он не был первым, кто открыл основной процесс преобразования кислорода, он раскрыл секреты того, как солнечный свет играет роль в процессе фотосинтеза и уравнении фотосинтеза.

Чтобы отметить его выдающийся вклад в науку, Google разработала дудл в его честь. На нем вместо второй буквы «О» в слове Google изображен Ян Ингенхауз. Второе «О» — это солнце. «L» — прорастающее растение. Показано, что вода поглощается из почвы в L, а лист вверху показывает, как углекислый газ и кислород входят и выходят из растения. Уравнение фотосинтеза изображено справа.

Ян Ингенхауз

Ян Ингенхауз родился 8 декабря 1730 года в Бреде в Нидерландах.Он изучал медицину и специализировался на прививках.

В возрасте 35 лет Ингенхауз работал врачом в Лондоне и был известен своей работой в области так называемой вариоляции – вакцинации против оспы с использованием образцов живого вируса от больных этой болезнью.

 Вместо того, чтобы использовать иглы, как мы знаем сегодня, прививка в 18 веке заключалась в том, что конец иглы помещали в гной инфицированного человека, а затем прокалывали кожу прививаемого человека, чтобы небольшое количество гноя будет генерировать иммунный ответ против болезни.

В 1768 году Ян Ингенхауз отправился в Вену, чтобы сделать прививку австрийской императрице Марии Терезии, которая была так им довольна, что наняла его в качестве придворного врача на 11 лет.

По возвращении в Лондон Ян Ингенхауз опубликовал свое исследование своих экспериментов по химическим процессам в растениях и физиологии растений под названием Эксперименты с овощами, открывающие их великую способность очищать обычный воздух солнечным светом.

Это исследование основано на работе английского химика Джозефа Пристли и пошло еще дальше, отметив, что свет играет важную роль в фотосинтезе и что фотосинтез осуществляют только зеленые части растений.Он также обнаружил, что этот процесс на самом деле «повреждает» воздух, но восстановительная часть «намного превосходит его разрушительный эффект».

Фотосинтез: что это?

Значительное количество кислорода в воздухе, которым мы дышим, производится растениями и деревьями. Джозеф Пристли обнаружил, что растения превращают воду из почвы и воздуха вместе с углекислым газом в атмосферу в глюкозу и кислород.

Затем Ян Ингенхауз обнаружил, что для этой химической реакции требуется световая энергия, которая поглощается зеленым веществом, называемым хлорофиллом, ответственным за придание цвета растениям и деревьям.В частности, клетки листа содержат хлоропласты, крошечные объекты, содержащие хлорофилл.

Используя хлорофилл, зеленые растения поглощают световую энергию солнца. Они реагируют с углекислым газом

Зеленые растения поглощают световую энергию, используя хлорофилл в своих листьях. Они используют его для реакции углекислого газа с водой, чтобы получить сахар, называемый глюкозой. Эта глюкоза используется для дыхания или превращается в крахмал и запасается, а кислород является побочным продуктом этой реакции.

В дополнение к открытию важности световой энергии, Ян Ингенхауз также понял, что температура, количество углекислого газа в воздухе и сила света играют решающую роль в скорости фотосинтеза.

Уравнение фотосинтеза

В упомянутом выше процессе используется уравнение фотосинтеза:

углекислый газ + вода (+ световая энергия) —->  глюкоза + кислород.

Световая энергия не является веществом, поэтому ее иногда указывают в скобках или пишут о стрелке между углекислым газом и водой, а также глюкозой и кислородом.

Уравнение сбалансированного фотосинтеза: 6CO 2 + 6H 2 O -> C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Где CO 2 = углекислый газ, H 2 O = вода, C 6 H 12 O 6 = глюкоза и O 2  = кислород, с энергией света в качестве катализатора.

Солнечная энергия для жизни (204 страницы)

%PDF-1.6 % 27 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 26 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr. fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 25 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 13 0 объект >>>/BBox[0 0 424.8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 20 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 22 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 7 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 14 0 объект >>>/BBox[0 0 424.8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 31 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 21 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 23 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 3 0 объект >>>/BBox[0 0 424. 8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 8 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 11 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 1 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 33 0 объект >>>/BBox[0 0 424.8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 6 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 19 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 12 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr. fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 5 0 объект >>>/BBox[0 0 424.8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 32 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 17 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 9 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 10 0 объект >>>/BBox[0 0 424.8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 28 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 16 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 24 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr. fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 18 0 объект >>>/BBox[0 0 424.8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 30 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 4 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 109>>поток Икс; 0E~Vʤbr.fA,ci}mΓXfXLu9XpM_[l%ZN)PUrk){ya тл ] = конечный поток эндообъект 15 0 объект >>>/BBox[0 0 424,8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 29 0 объект >>>/BBox[0 0 424.8 641,16]/длина 149>>поток хА 0D9,[iePr_H(Iz&1Т|ЗИТ T7PIB/4PT˶l:*-pFF6Do=y8pk~1xonGkf»{d-0 конечный поток эндообъект 35 0 объект >поток 2022-02-18T07:26:06-08:002018-10-30T17:30:53+08:002022-02-18T07:26:06-08:00Adobe InDesign CC 2017 (Macintosh)application/pdf

  • Фотосинтез: солнечный Энергия для жизни (204 страницы)
  • Дмитрий Шевела, Ларс Улоф Бьорн и Говинджи
  • uuid:760a344c-3a8f-448f-9c94-0dc06d3d12d0uuid:011b2416-fd47-4b41-b428-bdcdbb590911Библиотека Adobe PDF 15. 0; изменено с использованием iText 4.2.0 от 1T3XT конечный поток эндообъект 36 0 объект >поток x+

    Ян Ингенхауз — биография, факты и фотографии

    Жил с 1730 по 1799 год.

    Ян Ингенхауз открыл фотосинтез. Он показал, что зеленые растения при солнечном свете превращают углекислый газ в кислород, который они выделяют с нижней стороны своих листьев.

    Кроме того, он открыл дыхание растений, обнаружив, что в сильной тени или темноте растения потребляют кислород, превращая его в углекислый газ.

    Объявления

    Начало

    Ян Ингенхауз был одним из трех детей, рожденных Марией Беккерс, женой Арнольда Ингенхауза в городе Бреда в Голландской Республике.

    Мария умерла до того, как Яну исполнился год, а сестра Яна умерла в младенчестве.

    Ян и его старший брат были воспитаны их отцом, Арнольдом Ингенхаузом, преуспевающим торговцем кожей и фармацевтом.

    В 1743 году британская армия помогла защитить Голландскую республику от французского вторжения. Семья Ингенхауз подружилась с Джоном Принглом, главным врачом Великобритании, который, без сомнения, получал лекарства в аптеке Арнольда Ингенхауза. Прингл обратил внимание на то, что Ян был мальчиком с высоким интеллектом — скоро мы снова встретимся с Принглом.

    Ян посещал католические школы и проявлял исключительные способности к латыни и классическому греческому языку, на которых он говорил так же свободно, как на своем родном голландском языке.

    Я не слишком молод!

    С 16 лет Ян Ингенхауз изучал медицину в Католическом университете Лёвена. Когда он впервые прибыл туда, власти поняли, что ему всего шестнадцать. Директор попросил его подтвердить свое знание греческого и латыни. Мальчик, раздосадованный вызовом, взял со стола перед собой греческую Библию и сказал: «Скажи мне, какой отрывок перевести на латынь.Ему дали отрывок, который он тут же с большим мастерством перевел. Проблем больше не было.

    Выпускник

    После окончания учебы в возрасте 23 лет в июле 1753 года Ингенхауз прошел дополнительные медицинские и научные курсы в Париже, Лейдене и Эдинбурге, прежде чем в 1757 году основал процветающую медицинскую практику в своем родном городе Бреда.

    Врач днем, он был ученым ночью, проводя в основном электрические эксперименты. Странные звуки и свет, доносящиеся из его дома в темное время суток, заставили некоторых горожан предположить, что Ингенхауз был в хороших отношениях с Дьяволом.

    В результате своих экспериментов Ингенхауз опубликовал несколько статей и стал известен в научных кругах.

    Лондон и Вена

    В 1764 году, после смерти отца Ингенхауза, их старый друг семьи Джон Прингл связался с ними и пригласил Ингенхауза в Лондон. Прингл теперь был личным врачом короля Георга III, который посвятил его в рыцари: теперь он был «сэр Джон Прингл».

    В Лондоне Прингл познакомил Ингенхауза с несколькими выдающимися учеными, включая Джозефа Пристли и Бенджамина Франклина.

    Ингенхауз и Франклин стали крепкими друзьями — у них были общие интересы в области электричества и прививок от оспы (Франклин потерял сына из-за оспы) — и им было о чем поговорить.

    Борьба с оспой прививками

    Ингенхауз все больше интересовался вакцинацией как средством защиты от оспы – от этой болезни умирало около трети инфицированных, а эпидемии были обычным явлением.

    Прививка заключалась в взятии в порошок сухих корок со струпьев на коже пострадавших и втирании их в кожу здоровых людей.Если здоровых людей слишком глубоко поцарапать слишком большим количеством порошка, они, скорее всего, сами станут жертвами оспы. Мастерство инокулятора заключалось в том, чтобы расцарапать достаточное количество порошка, не слишком глубоко, чтобы иммунная система здоровых людей научилась побеждать оспу.

    В 1766 году Ингенхауз устроился на работу в лондонскую больницу для подкидышей, где четыре или пять детей в день умирали от оспы. Прививка вновь прибывшим привела к тому, что число смертей снизилось примерно до одной на триста.

    Лондонский приют для подкидышей

    1 апреля 1768 года по просьбе императорской семьи Австро-Венгерской империи Ингенгауз отбыл в Вену. Императорская семья была опустошена оспой в предыдущие годы, и императрица, которая выжила со шрамами, хотела сделать прививку всей своей семье.

    Ingenhousz обязан. Он добился успеха в своей работе и был хорошо вознагражден — среди других подарков ему была назначена немедленная пожизненная пенсия в размере 5000 флоринов в год, что сделало его финансово независимым. Он продолжал работать в Вене в качестве придворного врача и начал более широкую кампанию прививок.

    Фотосинтез в зеленых растениях

    В январе 1778 года в возрасте 47 лет Ингенхауз вернулся в Лондон во временное отпуск. В 1778 году он прочитал лекцию Бейкера в Королевском обществе, рассказав об электричестве.

    В Лондоне он был заинтригован исследованием Джозефа Пристли растений и воздуха: Пристли показал, что существуют разные типы «воздуха». «Хороший воздух» поддерживал дыхание животных и горящее пламя.«Плохого воздуха» не было.

    Во Франции Антуан Лавуазье вскоре продемонстрировал, что «хороший воздух» был воздухом, богатым кислородом, в то время как в «плохом воздухе» кислород вступал в реакцию с образованием двуокиси углерода — и при горении, и при дыхании животных углекислый газ образуется из углерода и кислорода.

    Джозеф Пристли обнаружил, что растениям лучше всего подходит воздух, богатый углекислым газом, и что они выделяют кислород.

    Сэр Джон Прингл восхвалял открытие Пристли:

    «…ни один овощ не растет напрасно, но то, что от дуба в лесу до травы в поле, каждое отдельное растение полезно человечеству… [потому что оно] очищает и очищает нашу атмосферу.”

    Сэр Джон Прингл

    Выступление в Королевском обществе, ноябрь 1773 г.

     

    Ингенхауз был очарован экспериментами Пристли, пораженный тем, что растения действительно процветают в «плохом воздухе». Еще больше его поразило то, что растения восстанавливают «плохой воздух», чтобы в нем снова ярко горела свеча.

    «Меня поразило восхищение, и я не мог потом читать, но с каким-то восторгом».

    Ян Ингенхауз

    Эксперименты с овощами , 1779

     

    Ингенхауз провел более 500 экспериментов в летние месяцы 1779 года, работая с утра до ночи.Он обнаружил, что растениям нужен солнечный свет, чтобы преобразовать «плохой воздух» в «хороший воздух», или, говоря современным языком, преобразовать углекислый газ в кислород. Используя тепло от огня в отсутствие солнечного света, он показал, что для производства кислорода растениям нужен свет, а не тепло.

    «Я заметил, что растения не только обладают способностью исправлять дурной воздух за шесть или десять дней, развиваясь в нем, как показывают опыты доктора Пристли, но и что они полностью выполняют эту важную функцию за несколько часов. Это чудесное действие никоим образом не связано с вегетативностью растения, а с влиянием солнечного света на растение.Эту функцию выполняет не все растение, а только листья и зеленые стебли, которые их поддерживают».

    Ян Ингенхауз

    Эксперименты с овощами , 1779

     

    Более того, Ингенхауз правильно определил, что солнечный свет заставляет растения выделять кислород с нижней стороны листьев. Он проводил свои эксперименты, помещая листья в воду и собирая выделяемые ими пузырьки газа. Он протестировал большое количество различных растений, в том числе водные растения, которые, как он обнаружил, исключительно хорошо генерируют кислород.

    Вскоре после того, как он обнаружил, что на солнечном свете зеленые растения превращают углекислый газ в кислород, он обнаружил, что в темноте или в сильной тени они делают обратное: подобно животным, они поглощают кислород и выделяют углекислый газ. В целом, скорость, с которой растения производят кислород при солнечном свете, намного выше, чем скорость, с которой они потребляют его в темноте.

    «Я далек от мысли, что открыл все это благотворное действие растительного царства; но я не могу не льстить себе, что я, по крайней мере, продвинулся на шаг дальше других и открыл новый путь для более глубокого проникновения в этот таинственный лабиринт.”

    Ян Ингенхауз

    Эксперименты с овощами , 1779

     

    Награды

    1769: избран членом Лондонского королевского общества
    1786: избран членом Американского философского общества

    Многие другие престижные общества из европейских городов просили Ингенхауза стать членом, но он отказался.

    Личные данные и конец

    В ноябре 1775 года Ингенхауз женился на Агате Марии Жакин. Агата тоже была голландкой, сестрой профессора ботаники и химии в Вене.Ингенхоуз было 44 года, а ей 40. Детей у них не было.

    Выйдя на пенсию, Ян Ингенхауз вернулся в Великобританию. Он умер в возрасте 68 лет в Бовуд-Хаусе, недалеко от города Калн, Уилтшир, 7 сентября 1799 года. Он был похоронен на кладбище Святой Марии Девы в Калне. Его жена умерла в 1800 году.

    «Г-н. Ингенхауз — один из немногих работающих физиков, обладающих плодотворным талантом, позволяющим с замечательным усилием заниматься отдельными темами и гармонично сочетать каждое новое явление с уже известными.”

    Александр фон Гумбольдт

    Введение в Über die Ernährung der Pflanzen Ingenhousz, 1779

     

    Объявления

    Автор этой страницы: The Doc
    © Все права защищены.

    Процитировать эту страницу

    Пожалуйста, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

     "Ян Ингенхауз".  Известные ученые. Сайт известных ученых. 23 октября 2021 г. Интернет.
    .

    Опубликовано FamousScientists.org

    Дополнительная литература

    Jan Ingenhousz
    Эксперименты с овощами, обнаружившие их великую способность очищать обычный воздух при солнечном свете и повреждать его в тени и ночью. К этому присоединяется новый метод исследования точной степени чистоты атмосферы.
    П. Элмсли и Х. Пейн, Лондон, 1799 г.

    Geerdt Magiels
    От солнечного света к пониманию: Ян ИнгенХаус, открытие фотосинтеза и науки в свете экологии.
    Издания ASP, 1 сентября 2010 г.

    JM Ingen Housz, N. Beale, E. Beale
    Жизнь доктора Яна Ингена Хауза (1730–1799 гг.), личного советника и личного врача императора Австрии Иосифа II.
    J Med Biogr. Том. 13 (1): стр. 15–21, 2005 г.

    Открытие фотосинтеза — несколько исторических экспериментов по фотосинтезу

    Кто открыл фотосинтез?
    Схема фотосинтеза у растений. Произведенные углеводы сохраняются или используются растением. At09kg — CC 3.0
    Фотосинтез — очень важный и сложный процесс в природе, и некоторые его фазы до сих пор до конца не изучены.

    Фотосинтез в растениях и некоторых бактериях отвечает за питание почти всей жизни на Земле. Он делает это, беря энергию солнца и преобразовывая ее в хранимую форму, обычно в глюкозу, которую растения используют для своих собственных жизненных процессов. Животные, которые потребляют растения, также используют эту энергию, как и те, которые потребляют тех, кто потребляет растения, и так далее до вершины пищевой цепи.

    Как бы ни была важна работа, связанная с производством всей еды в мире, фотосинтез выполняет еще одну жизненно важную функцию: он вырабатывает кислород, необходимый для выживания дышащих кислородом животных. Но здесь мы, животные, отплачиваем за услугу. Мы выдыхаем углекислый газ, необходимый растениям для фотосинтеза.

    Из программы PBS «NOVA»

    Многие ученые внесли свой вклад в открытие и понимание фотосинтеза на протяжении веков; на этой странице описаны некоторые из тех важнейших вех экспериментов, которые способствовали этим усилиям.

    Известные исторические эксперименты
    Является ли вода источником энергии для растений? Ян Баптиста ван Гельмонт, фламандский врач, химик и физик, в 1600-х годах провел знаменитый эксперимент по выращиванию ивы в горшке в течение пяти лет. В конце этого периода масса дерева увеличилась на 74 кг, но масса почвы изменилась мало. Ван Гельмонт считал, что вода является источником лишней массы и источником жизни растения.

    Повторить эксперимент Гельмонта:
    http://www.bbc.co.uk…
    http://helmont1.tripod.com…
    http://employees.csbsju.edu…
    http://helmont1.tripod.com /

    Джон Вудворд, профессор и врач Кембриджского университета в конце 1600-х годов, попытался разработать эксперимент, чтобы проверить гипотезу Ван Гельмонта о том, что источником дополнительной массы является вода. В серии экспериментов в течение 77 дней Вудворд измерял количество воды, потребляемой растениями.

    Например, одно растение показало увеличение массы примерно на 1 грамм, в то время как Вудворд добавил в общей сложности почти 76 000 граммов воды за 77 дней роста растения — это был типичный результат. Вудворд правильно предположил, что большая часть этой воды «отсасывалась и проходила через поры листьев и выдыхалась в атмосферу. Таким образом, гипотеза о том, что вода является питательным веществом, используемым растениями, была отвергнута.

    Повторить эксперимент Джона Вудворда:
    http://www.hort.purdue.edu…
    http://www.botany.org…

    Взаимодействие растений с воздухом В августе 1771 года английский химик Джозеф Пристли поместил веточку мяты в прозрачное замкнутое пространство со свечой, которая выжигала воздух (кислород еще не был открыт), пока та вскоре не погасла.Через 27 дней он снова зажег погасшую свечу, и она прекрасно загорелась в воздухе, который раньше ее не поддерживал. А как Пристли зажег свечу, если она была помещена в закрытое пространство? Лучи солнечного света он фокусировал зеркалом на фитиль свечи (у Пристли не было яркого источника света, и ему приходилось полагаться на солнце). Сегодня, конечно, мы можем использовать более сложные методы, чтобы зажечь свечу, например, фокусируя свет от заливающего света через собирающую линзу или с помощью электрической искры.

    Так поповски доказали, что растения каким-то образом меняют состав воздуха.

    В другом знаменитом эксперименте 1772 года Пристли держал мышь в банке с воздухом, пока она не рухнула. Он обнаружил, что мышь, которую держат рядом с растением, выживает. Однако мы не рекомендуем повторять этот эксперимент и причинять вред невинным животным.

    Наблюдения такого рода привели Пристли к выдвижению интересной гипотезы о том, что растения возвращают в воздух то, что удаляют дыхание животных и горящие свечи.

    Повторить эксперименты Джозефа Пристли:
    http://lrrpublic.cli.det.nsw.edu.au…
    http://www.plantscafe.net…
    http://www.uqtr.uquebec.ca…
    http:/ /aleph0.clarku.edu…

    Растения и свет Ян Ингенхауз продолжил работу Пристли и продемонстрировал, что именно свет необходим растениям для производства кислорода (кислород был открыт несколькими годами ранее, в 1772 году, Карлом Вильгельмом Шееле).

    Тем не менее, Ян Ингенхауз был первым человеком, который показал, что свет необходим для процесса растений, который каким-то образом очищает воздух, загрязненный свечами или животными.

    В 1779 году Ингенхауз поместил растение и свечу в прозрачное замкнутое пространство. Он позволил системе постоять на солнце два или три дня. Это гарантировало, что воздух внутри был достаточно чистым, чтобы поддерживать пламя свечи. Но свечу не зажег. Затем он накрыл замкнутое пространство черной тканью и оставил его закрытым на несколько дней. Когда он попытался зажечь свечу, она не зажглась.

    Ингенхауз пришел к выводу, что каким-то образом растение должно было вести себя в темноте как животное.Должно быть, он дышал, загрязняя воздух. А для того, чтобы очищать воздух, растениям нужен свет.

    Повторите этот эксперимент:
    http://www.life.uiuc.edu…

    В другом эксперименте Ингенхауз поместил маленькое зеленое водное растение в прозрачный контейнер с водой и выставил контейнер на яркий солнечный свет. Он наблюдал, как вокруг листьев и зеленых частей стеблей образуются пузырьки газа. Когда систему поместили в темноту, пузырьки прекратились. Эти пузырьки могут быть тем, что произвело растение, которое очищает воздух, загрязненный животными или свечами. В этом эксперименте Ингенхауз продемонстрировал, что растения зависят от света и их зеленых частей для получения питательных веществ и энергии.

    Другие эксперименты по фотосинтезу смотрите здесь:
    Фотосинтез Научная ярмарка проектов и экспериментов

    Внешние ссылки Основы фотосинтеза
    Введение в фотосинтез и его приложения — Вим Вермаас
    Освещающий фотосинтез — NOVA
    Фотосинтезирующие организмы — Джулиан Андрес Мина Кайседо и Франсиско Дж.Romero-Campero
    Фотосинтез: захват энергии — Элизабет Энн Виау
    Фотосинтез: ключевые вопросы и ответы — учебный центр
    Фотосинтез, энергия и жизнь — FT Exploring
    Интерактивные учебные пособия по фотосинтезу — Университет штата Флорида
    Что такое фотосинтез? — Апарна Видьясагар
    Физиология: рост и развитие растений — Аризонский университет
    Центр фотосинтеза АГУ
    Зеленые растения — Обучение на канале 4
    Фотосинтез — Encarta
    Фотосинтез — Обзор Часть I — Биология ODU
    Фотосинтез — Википедия Ссылки на историю и открытия фотосинтеза
    Основные моменты в исследованиях фотосинтеза — Нобелевская премия. org.

    Книги

    Фотосинтез


    Обеспечивает четкое, краткое и яркое описание процесса фотосинтеза. Обсуждаются детали процессов фотосинтеза на макро- и молекулярном уровне

    Молекулярные механизмы фотосинтеза


    Текст предназначен для студентов и начинающих аспирантов и начинается с обзора принципов накопления энергии.Другие темы включают эволюцию, пути переноса электронов, кинетику и генетические манипуляции. Текст сопровождается подробными схемами.

    Свет и фотосинтез в водных экосистемах


    Цель первой части этой книги — описать и объяснить поведение света в природных водах

    Фотосинтетическая адаптация: хлоропласт к ландшафту: с 94 иллюстрациями (экологические исследования)


    Авторы задаются вопросом, происходит ли фотосинтетическая адаптация преимущественно на метаболическом и биохимическом уровне или посредством изменений структуры и формы, или и того, и другого. В интересах генной инженерии и сельскохозяйственных приложений авторы анализируют относительную важность генов, которые контролируют как метаболические, так и световые реакции, а также структуру, расположение и ориентацию фотосинтеза.


    «Неуместная глава» в истории исследований фотосинтеза; вторая публикация (1796 г.) о процессах в растениях доктора Яна Инген-Хауса, доктора медицины, первооткрывателя фотосинтеза

  • Конант Дж. Б. (1950 г.) «Опровержение теории флогистона».Гарвардские истории болезни в экспериментальной науке, издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс

    Google ученый

  • Дарвин Э. (1789 г.) Ботанический сад, часть II, содержащая любовь растений, стихотворение с философскими примечаниями. Отпечатано для J Johnson, St Paul’s Church-Yard, London

  • Darwin E (1791) Ботанический сад, часть I, содержащая экономию растительности, стихотворение с философскими примечаниями. Напечатано для J Johnson, St Paul’s Church-Yard, London

  • Gest H (1988) Солнечные лучи, огурцы и пурпурные бактерии; пересмотр исторических вех в ранних исследованиях фотосинтеза.Photosynth Res 19: 287–308

    Google ученый

  • Gest H (1991) Наследие Ганса Молиша (1856–1937), специалиста по фотосинтезу. Photosynth Res 30: 49–59

    Google ученый

  • Gest H (1994) Дыхание жизни: Наследие виртуозов биологии, химии и медицины. Persp Biol Med 38: 2–20

    Google ученый

  • Ingen-Housz J (1779) Опыты над овощами, обнаружение их великой способности очищать обычный воздух при солнечном свете и повреждать его в тени и ночью, к которым присоединяется новый метод исследования Точная Степень Целебности Атмосферы.Отпечатано для П. Элмсли на Стрэнде и Х. Пейна в Пэлл-Мэлл, Лондон

  • Инген-Хоуз Дж. (1789 г.) Expériences sur les végétaux и т. д. и т. д. Том второй. Chez Théophile Barrois le jeune, Libraire, quai des Augustins, N o 18, Paris

  • Ingen-Housz J (1796) Очерк о питании растений и обновлении почв. Дополнительное приложение (№ III) к планам пятнадцатой главы предлагаемого общего отчета Совета по сельскому хозяйству/по вопросу о навозе.Напечатано W. Bulmer and Co, London

  • King-Hele D (1963) Эразм Дарвин. Сыновья К. Скрибнера, Нью-Йорк

    Google ученый

  • Кинг-Хеле Д. (1977) Доктор Теволюции. Жизнь и гений Эразма Дарвина. Фабер и Фабер, Лондон

    Google ученый

  • Кинг-Хеле Д. (1986) Эразм Дарвин и поэты-романтики. Macmillan Press Ltd, Лондон

    Google ученый

  • Кейнс Р.Д. (1995) «Храм природы» Эразма Дарвина.Дж Мол Эвол 40: 3–6

    Google ученый

  • Лавуазье А (1789 г. ) Элементарная научная статья о химии, представленная в Новом Ордене и после обеда в современном стиле. 8°, Париж, Ше Кюше

    Google ученый

  • Маккай Д. (1952) Антуан Лавуазье/ученый, экономист, социальный реформатор. Да Капо Пресс, Нью-Йорк

    Google ученый

  • Нэш Л.К. (1952) Растения и атмосфера.Гарвардские истории болезни в экспериментальной науке. Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс

    Google ученый

  • Партингтон Дж. Р. (1962) История химии, Том 3. Macmillan & Co Ltd, Лондон

    Google ученый

  • Рид Х.С. (1949) Ян Ингенхауз, физиолог растений, с историей открытия фотосинтеза. Хроника Ботаника, Том 11, № 5/6. Chronica Botanica Co, Уолтем, Массачусетс

    Google ученый

  • Смит П.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.