Под фотосинтезом понимается превращение зелеными растениями и фотосинтезирующими микроорганизмами при участии энергии света и поглощающих свет пигментов (хлорофилл и др. ) простейших соединений (воды, углекислого газа и минеральных элементов) в сложные органические вещества, необходимые для жизнедеятельности всех организмов. Процесс протекает следующим образом. Фотон солнечного света взаимодействует с молекулой хлорофилла, содержащегося в хлоропласте зеленого листа, в результате чего высвобождается электрон одного из ее атомов. Этот электрон, перемещаясь внутри хлоропласта, реагирует с молекулой АДФ, которая, получив достаточную дополнительную энергию, превращается в молекулу АТФ – вещества, являющегося энергоносителем. Возбужденная молекула АТФ в живой клетке, содержащей воду и диоксид углерода образованию молекул сахара и кислорода, а сама при этом утрачивает часть энергии и превращается вновь в молекулу АДФ.
В результате фотосинтеза растительность земного шара ежегодно усваивает около двухсот миллиардов тонн углекислого газа и выделяет в атмосферу примерно сто сорок пять миллиардов тонн свободного кислорода, при этом образуется более ста миллиардов тонн органического вещества. Если бы не жизнедеятельность растений, исключительно активные молекулы кислорода вступили бы в различные химические реакции, и свободный кислород исчез бы из атмосферы примерно за десять тысяч лет. К сожалению, варварское сокращение человеком массивов зеленого покрова планеты являет реальную угрозу уничтожения современной биосферы. В процессе фотосинтеза одновременно с накоплением органического вещества и продуцированием кислорода растения поглощают часть солнечной энергии и удерживают ее в биосфере. На фотосинтез используется около 1% солнечной энергии, падающей на Землю. Возможно, этот низкий показатель связан с малой концентрацией углекислого газа в атмосфере и гидросфере. Ежегодно фотосинтезирующие организмы суши и океана связывают около 3•1018 кДж солнечной энергии, что примерно в десять раз больше той энергии, которая используется человечеством.
В отличие от зеленых растений некоторые группы бактерий синтезируют органическое вещество за счет не солнечной энергии, а энергии, выделяющейся в процессе реакций окисления серных и азотных соединений. Этот процесс именуется хемосинтезом. В накоплении органического вещества в биосфере он, по сравнению с фотосинтезом, играет ничтожно малую роль. Внутри экосистемы энергия в виде пищи распределяется между животными. Синтезированные зелеными растениями и хемобактериями органические вещества (сахара, белки и др.) , последовательно переходя от одних организмов к другим в процессе их питания, переносят заключенную в них энергию. Растения поедают растительноядные животные, которые в свою очередь становятся жертвами хищников и т. д. Этот последовательный и упорядоченный поток энергии является следствием энергетической функции живого вещества в биосфере
С точки зрения физики, жизнь - это процесс постоянного накопления и рассеивания энергии с целью увеличения или уменьшения энтропии системы.
Если рассматривать вселенную как замкнутую систему (а мы на самом деле не знаем, замкнута она или нет), то всё идёт к тому, что в ходе использования ресурсов вселенной, человечество, или какие-либо другие разумные организмы, будут использовать энергию синтеза из лёгких элементов (термоядерный синтез) и энергию распада тяжёлых элементов (деление ядра) для поддержания своей жизни, что рано или поздно приведёт к истощению невообразимо огромных на данный момент запасов лёгких и тяжёлых элементов во вселенной. В итоге, это должно привести к ситуации, когда останутся лишь холодная материя и чёрные дыры. Забавно, что это произойдёт вне зависимости от того, будут ли в этом процессе участвовать разумные существа или нет. Рано или поздно, звёзды сами выжгут весь доступный водород, тяжёлые элементы сами распадутся, и вся материя рано или поздно попадёт в чёрные дыры.
Таким образом, с точки зрения физики, жизнь движется к такому состоянию окружающей среды, когда жизнь станет невозможной. Это можно было бы сравнить с процессом брожения, когда бактерии живя в замкнутой системе и потребляя ресурсы, доступные им в этой системе, постепенно загрязняют окружающую среду отходами своей жизнедеятельности до тех пор, пока жизнь для них в этой среде перестаёт быть возможной
В результате фотосинтеза растительность земного шара ежегодно усваивает около двухсот миллиардов тонн углекислого газа и выделяет в атмосферу примерно сто сорок пять миллиардов тонн свободного кислорода, при этом образуется более ста миллиардов тонн органического вещества. Если бы не жизнедеятельность растений, исключительно активные молекулы кислорода вступили бы в различные химические реакции, и свободный кислород исчез бы из атмосферы примерно за десять тысяч лет. К сожалению, варварское сокращение человеком массивов зеленого покрова планеты являет реальную угрозу уничтожения современной биосферы. В процессе фотосинтеза одновременно с накоплением органического вещества и продуцированием кислорода растения поглощают часть солнечной энергии и удерживают ее в биосфере. На фотосинтез используется около 1% солнечной энергии, падающей на Землю. Возможно, этот низкий показатель связан с малой концентрацией углекислого газа в атмосфере и гидросфере. Ежегодно фотосинтезирующие организмы суши и океана связывают около 3•1018 кДж солнечной энергии, что примерно в десять раз больше той энергии, которая используется человечеством.
В отличие от зеленых растений некоторые группы бактерий синтезируют органическое вещество за счет не солнечной энергии, а энергии, выделяющейся в процессе реакций окисления серных и азотных соединений. Этот процесс именуется хемосинтезом. В накоплении органического вещества в биосфере он, по сравнению с фотосинтезом, играет ничтожно малую роль. Внутри экосистемы энергия в виде пищи распределяется между животными. Синтезированные зелеными растениями и хемобактериями органические вещества (сахара, белки и др.) , последовательно переходя от одних организмов к другим в процессе их питания, переносят заключенную в них энергию. Растения поедают растительноядные животные, которые в свою очередь становятся жертвами хищников и т. д. Этот последовательный и упорядоченный поток энергии является следствием энергетической функции живого вещества в биосфере
С точки зрения физики, жизнь - это процесс постоянного накопления и рассеивания энергии с целью увеличения или уменьшения энтропии системы.
Если рассматривать вселенную как замкнутую систему (а мы на самом деле не знаем, замкнута она или нет), то всё идёт к тому, что в ходе использования ресурсов вселенной, человечество, или какие-либо другие разумные организмы, будут использовать энергию синтеза из лёгких элементов (термоядерный синтез) и энергию распада тяжёлых элементов (деление ядра) для поддержания своей жизни, что рано или поздно приведёт к истощению невообразимо огромных на данный момент запасов лёгких и тяжёлых элементов во вселенной. В итоге, это должно привести к ситуации, когда останутся лишь холодная материя и чёрные дыры. Забавно, что это произойдёт вне зависимости от того, будут ли в этом процессе участвовать разумные существа или нет. Рано или поздно, звёзды сами выжгут весь доступный водород, тяжёлые элементы сами распадутся, и вся материя рано или поздно попадёт в чёрные дыры.
Таким образом, с точки зрения физики, жизнь движется к такому состоянию окружающей среды, когда жизнь станет невозможной. Это можно было бы сравнить с процессом брожения, когда бактерии живя в замкнутой системе и потребляя ресурсы, доступные им в этой системе, постепенно загрязняют окружающую среду отходами своей жизнедеятельности до тех пор, пока жизнь для них в этой среде перестаёт быть возможной