фізика фотосинтезу
Частинки світла під назвою фотони, які виходять від Сонця, безсистемно потрапляють в молекули хлорофілу і інші поглинають світло антенні пігменти, які концентруються всередині клітин кожного листа, а також всередині кожної фотосинтезуючої бактерії. Але як тільки енергія фотона внесена, він перестає бути безсистемним. Тим чи іншим чином він направляється в постійний потік, що йде у напрямку до фотосинтетичної реакційного центру клітини, де в подальшому використовується з максимальною ефективністю для перетворення вуглекислоти в сахарози. З 1930-х років вчені визнавали, що цей шлях веде описувати за допомогою квантової механіки, яка вказує, що частинки, такі як електрони, часто діють як хвилі. Фотони, вдаряючись об антенні молекули, піднімають брижі із заряджених електронів - екситонів, як камінь, що розбризкує воду в калюжі. Ці екситон далі
передаються від однієї молекули наступної, поки не досягають реакційного центру. Але чи є їх шлях безсистемними і неконтрольованими стрибками, як спочатку вважали вчені? Чи може їх рух бути більш організованим? Деякі сучасні дослідники вказали, що екситон можуть бути когерентними, і їх хвилі можуть поширюватися на більш ніж одну молекулу, при цьому вони продовжують слідувати узгоджено і підсилювати один одного.
Квантова когерентність хвиль
Чому не руйнується когерентність
Але як може квантова когерентність тривати досить довго, щоб бути корисною при фотосинтезі? Більшість фізиків припустили б, що при температурі навколишнього середовища навколишній молекулярний хаос в клітці майже миттєво руйнує когерентність. Комп'ютерне моделювання, проведене Ллойдом і деякими з його колег, пропонує відповідь: безсистемний шум в навколишньому середовищі може швидше збільшити ефективність передачі енергії в фотосинтезі, ніж зменшити. Виявилося, що екситон може іноді потрапляти в пастку в певних місцях фотосинтетичного ланцюга, але моделювання показує, що шум навколишнього середовища може досить акуратно його струсити, не знищуючи когерентність. Таким чином, за словами Ллойда, навколишнє середовище звільняє екситон і дає йому можливість продовжити шлях.
Що таке капілярність
Поверхня налитої в посудину рідини в своїй середній частині горизонтальна, під стінами же судини вона завжди викривлена. Увігнута або вигнута частина рідини на поверхні води називається меніском. У широких судинах меніски, захоплюючі тільки невелику поверхню у самих стін, не змінюють тиску рідини. У вузьких же судинах, наприклад в тонких трубочках -капіллярах- меніск захоплює всю поверхню і впливає таким чином на тиск рідини, яке змінюється під кривою поверхнею.
Капілярні явища в рослинах
Живлення рослин обумовлено всмоктуванням з грунту вологи і поживних речовин, що можливо завдяки наявності капілярів в кореневій системі і стеблах рослини. Обліку капілярності необхідно при обробці грунту. Наприклад, для того щоб відбувалося більш інтенсивне випаровування вологи з ґрунту, необхідно ущільнювати його. В цьому випадку в грунті утворюються капіляри і волога піднімається по ним вгору і випаровується. Щоб зменшити випаровування, грунт розпушують, руйнуючи при цьому капіляри, і волога довше залишається в грунті.
фотосинтез
Висновки: Світлова фаза фотосинтезу дуже складний фізіологічний процес перетворення енергії, яка протікає в хлоропластах (на Тилакоїди гран). Відомо, що сонячна енергія не може безпосередньо брати участь в утворенні органічної речовини, так ось в перетворенні цієї нескінченної енергії, і полягає основний біологічний сенс світловий фази. Енергія сонця запасається в зв'язках хімічних сполук (АТФ і НАДФ * Н), які в подальшому зможуть брати участь в інших процесах фотосинтез (темновая фаза). Світлова фаза фотосинтезу дуже складний біологічний процес, що вимагає розуміння законів фізики і хімія. А так же їх подальша інтеграція в біологічну науку, тільки в світлі її ми зможемо повністю зрозуміти і усвідомити значення даного процесу для біосфери нашої планети.
Завдяки проведеній дослідницькій роботі, ми дізналися, наскільки важливі такі фізичні процеси, як Капілярність Випаровування І особливо важливе значення відіграє Фотосинтез.