Солнце, жизнь и хлорофилл

"Солнце, жизнь и хлорофилл" - так назвал Климент Аркадьевич Тимирязев свою книгу о удивительных процессах, происходящих в зелёном листе.

Растения питаются, растут. Откуда же они получают необходимые для этого вещества? Издавна люди думали, что растения получают питательные вещества только из почвы. Более 300 лет назад голандский учёный Ван Гельмонт решил проверить, так ли это. Он взвесил молодое деревцо и посадил его в почву, которая тоже была взвешена. Растение он поливал только дождевой водой. Прошло пять лет. Дерево выросло. Ван Гельмонт снова взвесил и дерево, и почву. Прирост дерева составил 63 кг. 63 кг! А почва потеряла только 56 граммов. Значит, решил Ван Гельмонт, растения питаются, в основном, не веществами почвы, а водой.

Столетием позже, Михаил Васильевич Ломоносов не раз видевший деревья растущие на бесплодном песке высказал другую мысль: растения поглощают питательные вещества из воздуха. Теперь-то мы знаем: оба учённых были правы. Растения питаются водой с растворёнными в ней минеральными солями почвы и углекислым газом из воздуха. Что же происходит при этом в зелёном листе?

Видите, весь лист пронизан жилками. По ним вода протекает в клетки. Микроскоп позволяет увидеть устьица. Через них вместе с воздухом в лист проникает углекислый газ.

Внутри листа в токах цитоплазмы движутся хлоропласты. Зелёную окраску им придаёт удивительное вещество хлорофилл. Чем же замечательно это вещество? Давайте извлечём его из листьев. Для этого нарезанные листья разотрём в ступке, подливая спирт. Теперь профильтруем. Осталась одна несложная операция: добавить в раствор бензин и взболтать. Зелёный хлорофилл всплывает вместе с бензином, а внизу остаются жёлтые пигменты листа.

Хлорофилл зелёный, но если его осветить сбоку, становится видно красное свечение. Хлорофилл обладает способностью улавливать энергию света. Но здесь в растворе он отдаёт её в виде красного свечения.

А в живых листьях свечения не видно. Значит, в хлоропластах энергия света на что-то используется. На что же? Приготовим препарат из листа растения, долго стоявшего на свету. Окрасим ткань листа раствором йода. Посмотрите: внутри хлоропластов видны тёмные пятнышки. Это окрасились зёрна крахмала.

Другое растение выдерживали в темноте. Здесь крахмальных зёрнышек нет.

Теперь понятно: энергия света, поглощённая хлорофиллом, идёт на образование крахмала из углекислого газа и воды.

А теперь посмотрите: освещённое растение выделяет пузырьки. Что это за газ? Давайте проверим это с помощью простого школьного опыта.

Лучинка вспыхнула - это кислород.

Важно запомнить, что выделение кислорода всегда наблюдается при образовании органических веществ в листьях.

А теперь проверим действительно ли при этих процессах растения поглощают углекислый газ.

Удалим из воды воздух. Для этого прокипятим её и остудим. Будет ли в такой воде растение выделять кислород? Нет. Пузырьков не видно. Кислород не выделяется. Поэтому нет его и в пробирке. Но стоит насытить воду углекислым газом, как растение начинает выделять кислород.

Сделаем вывод. Зелёные растения поглощают углекислый газ и воду, из которых под действием света образуется крахмал, при этом выделяется кислород.

Вдумайтесь в слова Тимирязева: "Солнце, жизнь и хлорофилл". Под действием энергии солнечного света растения создают органические вещества, при этом поглощается углекислый газ и выделяется кислород. Всё живое на Земле дышит и питается благодаря удивительной способности зелёного листа использовать энергию солнечного света.