Menu English Ukrainian Russia Laman Utama

Perpustakaan teknikal percuma untuk penggemar dan profesional Perpustakaan teknikal percuma


Fotosintesis. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

Penemuan saintifik yang paling penting

Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Komen artikel Komen artikel

Selama beberapa tahun ahli kimia Perancis Peltier (1788–1842) dan Cavantoux (1795–1877) bekerja bersama. Kerjasama yang membuahkan hasil ini membawa kepada penemuan strychnine dan brucine. Kemuliaan terbesar telah dibawa kepada mereka dengan penemuan kina, ubat yang pasti terhadap malaria. Pada tahun 1817, saintis menerbitkan "A Note on the Green Matter of Leaves".

Peltier dan Kavantlah yang menemui klorofil, bahan yang memberikan semua tumbuhan warna hijau. Benar, mereka tidak terlalu mementingkan perkara ini.

Para saintis menyiram daun segar dengan alkohol. Alkohol menjadi hijau, dan daun menjadi tidak berwarna sama sekali. Di samping itu, Peltier dan Kavantu membasuh jisim hijau separa cecair yang diperoleh dengan air. Selepas mengeluarkan kekotoran larut air, mereka kemudian mengeringkannya dan mendapat serbuk hijau.

Para saintis memanggil bahan ini klorofil (dari bahasa Yunani "chloros" - hijau dan "phyllon" - daun). Satu permulaan telah dibuat.

Wilstetter (1872–1942), anak kepada saudagar tekstil, ahli biokimia Jerman, menghubungkan minat saintifiknya dengan pigmen tumbuhan (klorofil adalah salah satu daripadanya). Pada tahun 1913, bersama pelajar terdekatnya Arthur Stoll, beliau menerbitkan karya asas "Penyiasatan Klorofil". Pada tahun 1915, Wilstetter telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia untuk kerja ini.

Keputusan saintifik sekolah Wilstetter adalah penting.

Timiryazev menulis kemudian bahawa kerja Willstetter "akan kekal untuk masa yang lama sebagai titik permulaan dalam kajian lanjut tentang klorofil, dan ahli sejarah masa depan akan mencatat dua tempoh dalam kajian ini - sebelum Willstetter dan selepas" dia "".

"Pertama sekali, Wilstetter," tulis Yu G Chirkov, "membezakan dua prinsip dalam kehijauan - klorofil a (ia adalah yang paling penting) dan klorofil b. Pencapaian kedua: Wilstetter membentuk komposisi kimia molekul klorofil.

Kehadiran karbon, hidrogen, nitrogen, dan oksigen dalam klorofil dijangkakan. Tetapi magnesium adalah satu kejutan untuk saintis! Klorofil adalah sebatian pertama dalam tisu hidup yang mengandungi unsur ini.

Dan akhirnya, yang ketiga: Wilstetter menetapkan sama ada semua tumbuhan mempunyai klorofil yang sama? Lagipun, berapa banyak tumbuhan yang berbeza di planet ini, berapa banyak keadaan hidup mereka berbeza-beza, jadi adakah mereka benar-benar kos yang sama, boleh dikatakan, molekul klorofil standard?

Dan di sini Willstetter sekali lagi menunjukkan watak saintifiknya. Orang sezaman mahupun keturunan tidak sepatutnya mempunyai sedikit pun keraguan tentang kebolehpercayaan fakta yang diperolehinya!

Kerja besar itu berlangsung selama dua tahun penuh. Di Zurich, tempat Wilstetter bekerja pada masa itu, banyak pembantu menyampaikan kegelapan tumbuhan dari pelbagai tempat. Tumbuhan darat dan akuatik, dari lembah dan lereng gunung, dari utara dan selatan, dari sungai, tasik dan laut. Dan daripada setiap spesimen yang diperoleh, klorofil diekstrak dan komposisi kimianya dianalisis dengan teliti."

Akibatnya, saintis itu yakin bahawa komposisi klorofil adalah sama di mana-mana!

Heme bertanggungjawab untuk warna merah darah. Kedua-dua heme dan klorofil adalah berasaskan porfin. "... Hans Fischer mempelajari heme pada mulanya," kata Chirkov. dilekatkan pada lapan penjuru porphine...

Kerja Fisher mengenai penyahkodan dan sintesis heme telah dinobatkan dengan Hadiah Nobel. Tetapi saintis itu tidak mahu berehat dengan kejayaannya: kini dia terpesona dengan misteri klorofil.

Ia cepat ditubuhkan: asas klorofil masih porfirin IX yang sama, bagaimanapun, bukannya atom besi, atom magnesium "diselang" di dalamnya (kehadiran yang terakhir telah dibuktikan oleh Wilstetter) ...

... Meneruskan penyelidikan saintifiknya, Fisher menjadi yakin bahawa di tempat di mana ekor tiga karbon tergantung pada molekul heme, ekor besar melekat pada molekul klorofil - rantai dua puluh karbon yang dipanggil phytol ...

Sekarang dalam mana-mana buku teks mengenai fisiologi tumbuhan anda boleh menemui "potret" molekul terkenal ini. Formula struktur klorofil mengambil keseluruhan halaman. Walaupun dimensi sebenar adalah sangat sederhana - 30 angstrom ...

Molekul klorofil adalah serupa dengan berudu: ia mempunyai kepala persegi rata (chlorophyllin) dan ekor panjang (phytol). Di tengah-tengah kepala, seperti mata cyclops atau berlian di mahkota diraja, atom magnesium memamerkan.

Jika kita mengoyakkan ekor fitol dari berudu, dan menggantikan atom magnesium dengan atom besi, kita mendapat heme. Dan seolah-olah dengan sihir, warna pigmen akan berubah: hijau akan menjadi merah!

Draper Amerika, diikuti oleh orang Inggeris Daubeny dan orang Jerman Sachs dan Pfeffer, sebagai hasil daripada eksperimen, menyimpulkan bahawa fotosintesis berlaku paling intensif dalam sinaran kuning cahaya matahari.

Ahli sains Rusia Timiryazev tidak bersetuju dengan pendapat ini.

Kliment Arkadyevich Timiryazev (1843–1920) dilahirkan dalam keluarga bangsawan lama. Budak itu mendapat pendidikan rendah di rumah.

Kemudian Clement memasuki jabatan semula jadi Fakulti Fizik dan Matematik Universiti St. Petersburg. Pelajar sains semula jadi sentiasa dicirikan oleh sentimen demokratik, dan fakulti ini dianggap sebagai permulaan tradisional jalan raznochintsy Rusia. Pada tahun kedua, Timiryazev enggan menandatangani ikrar bahawa dia tidak akan terlibat dalam aktiviti anti-kerajaan. Kerana ini dia dibuang dari universiti. Bagaimanapun, memandangkan kebolehan cemerlang pemuda itu, dia dibenarkan menyambung pelajaran sebagai sukarelawan.

Oleh kerana di Rusia kerjaya saintifik untuk Timiryazev ternyata ditutup kerana ketidakpercayaannya, sejurus selepas menamatkan pengajian dari universiti dia pergi ke luar negara. Saintis muda bekerja di makmal ahli biologi Perancis terbesar - P. Berthelot dan J. Bussingault, dan juga menjalani latihan di Jerman dengan ahli fizik Kirchhoff dan ahli fisiologi Helmholtz. Di salah sebuah universiti Jerman, beliau dianugerahkan ijazah kedoktoran.

Kembali ke Rusia, Timiryazev mula bekerja di Akademi Pertanian dan Perhutanan Petrovsky. Pada tahun 1871, selepas mempertahankan disertasinya "Analisis Spektral Klorofil," beliau telah dipilih sebagai profesor luar biasa di Akademi Pertanian Petrovsky. Hari ini, akademi ini membawa nama Timiryazev. Pada tahun 1875, selepas mempertahankan disertasi kedoktorannya "Mengenai asimilasi cahaya oleh tumbuhan," Timiryazev menjadi profesor biasa.

Buku pertama Timiryazev didedikasikan untuk mempopularkan idea Charles Darwin. Dia boleh dikatakan orang pertama yang membukanya kepada sains Rusia dan merupakan orang pertama yang memperkenalkan Darwinisme sebagai kurikulum untuk pelajar.

Timiryazev menumpukan sebahagian besar hidupnya untuk mengkaji klorofil. Buku cemerlangnya Plant Life (1878) melalui berpuluh-puluh edisi dalam bahasa Rusia dan asing.

Di dalamnya, dengan contoh yang jelas, dia menunjukkan bagaimana tumbuhan hijau memberi makan, membesar, berkembang dan membiak. Timiryazev memiliki anugerah jarang seorang saintis popularizer, yang mampu menerangkan fenomena saintifik dengan sangat mudah walaupun kepada pembaca yang tidak berpengalaman.

Untuk menafikan kesimpulan bahawa maksimum fotolisis berlaku dalam sinar kuning, dan untuk membuktikan bahawa maksimum ini berlaku dalam sinar merah, Timiryazev menjalankan keseluruhan siri eksperimen yang difikirkan dengan teliti.

Dia sendiri mencipta instrumen yang paling tepat untuk bukti praktikal tentang ketepatan kesimpulan teorinya. Timiryazev menunjukkan bahawa kesimpulan Draper yang salah adalah hasil daripada eksperimen yang ditetapkan secara salah. Syarat yang sangat diperlukan untuk kejayaan eksperimen ini ialah ketulenan spektrum. Agar spektrum menjadi bersih, iaitu, untuk setiap bahagian dipisahkan dengan jelas daripada bahagian lain, celah yang dilalui oleh pancaran cahaya mestilah tidak lebih lebar daripada 1–1,5 milimeter. Menggunakan kaedah analisis gas yang diketahui pada masa itu, Draper terpaksa menggunakan celah sehingga 20 milimeter diameter. Akibatnya, spektrum itu ternyata sangat najis. Dalam kes ini, pencampuran sinar yang paling besar berlaku di bahagian tengah, kuning-hijau, yang menjadi dari hampir putih ini, sedikit berwarna kuning. Di sinilah Draper menemui kesan maksimum fotosintesis.

Timiryazev berjaya dalam eksperimennya dalam menghapuskan kesilapan yang dibuat oleh Draper. Dalam kajiannya tentang kepentingan relatif sinaran spektrum yang berbeza dalam proses fotosintesis, yang dijalankan pada musim panas 1868, dia mencapai ini dengan menggunakan penapis cahaya yang dipanggil. Dalam kes ini, kajian keamatan fotosintesis dalam sinaran cahaya matahari yang berbeza dijalankan bukan dalam spektrum, tetapi dalam sinaran berasingan, diasingkan daripada sinaran yang lain dengan bantuan cecair berwarna.

Timiryazev berjaya membuktikan bahawa klorofil paling banyak menyerap sinar merah. Dalam sinaran inilah dia juga menemui keamatan fotosintesis tertinggi, yang menunjukkan peranan penentu klorofil dalam fenomena yang dikaji.

Setelah mendedahkan kesilapan eksperimen Draper, Timiryazev memahami dengan baik pada masa yang sama bahawa keputusan yang tepat mengesahkan hipotesisnya tentang pergantungan fotosintesis pada tahap penyerapan sinar ini oleh daun hijau dan pada jumlah tenaga mereka hanya boleh dicapai dengan bantuan eksperimen yang dijalankan secara langsung dalam spektrum. Setelah menyusun pelbagai kajian dalam hal ini, Timiryazev, pertama sekali, memberi perhatian kepada kajian sifat-sifat klorofil.

Penyelidikan Timiryazev jelas menunjukkan, kerana dia sendiri berkata, "peranan kosmik tumbuhan." Dia memanggil tumbuhan itu sebagai perantara antara matahari dan kehidupan di planet kita. "Daun hijau, atau lebih tepatnya, butiran hijau mikroskopik klorofil, adalah fokus, titik dalam ruang dunia, di mana tenaga matahari mengalir dari satu hujung, dan semua manifestasi kehidupan di bumi berasal dari yang lain. A tumbuhan adalah perantara antara langit dan bumi. Memang benar Prometheus, yang mencuri api dari langit. Sinar matahari yang dicurinya terbakar baik dalam obor yang berkelip-kelip dan dalam percikan elektrik yang mempesonakan. Sinar matahari terbenam dalam gerakan kedua-dua roda tenaga besar enjin wap gergasi, dan berus artis, dan pena penyair."

Terima kasih kepada penyelidikan Timiryazev, pandangan tumbuhan sebagai penumpuk tenaga suria yang indah telah kukuh dalam sains.

Hari ini tidak ada keraguan: kloroplas adalah peranti untuk fotosintesis yang dicipta oleh alam semula jadi, dan kedudukan yang kini jelas ini telah dibuktikan pada tahun 1881 oleh Theodor Wilhelm Engelmann (1843–1909), seorang ahli fisiologi Jerman, pengarang karya cemerlang mengenai fisiologi haiwan.

Seperti yang dinyatakan oleh Chirkov: "Penyelesaian kepada masalah itu sangat bijak. Bakteria membantu. Mereka tidak mempunyai fotosintesis, tetapi mereka, seperti manusia dan haiwan, memerlukan oksigen. Dan oksigen dikeluarkan oleh sel tumbuhan. Di mana tempat? Dan inilah yang kena tahu!

Engelman memberi alasan seperti berikut: bakteria akan berkumpul di bahagian-bahagian sel tumbuhan di mana oksigen dibebaskan, tempat-tempat ini akan menjadi pusat fotosintesis.

Bakteria dan sel tumbuhan diletakkan dalam titisan air. Semua ini ditutup dengan kaca, tepinya disapu dengan teliti dengan jeli petroleum: untuk mengelakkan akses oksigen di bawah kaca dari udara.

Jika kini seluruh peranti disimpan dalam gelap untuk seketika, maka bakteria, setelah menggunakan semua oksigen dalam cecair, akan berhenti bergerak.

Sekarang perkara yang menentukan: mari kita pindahkan peranti kita ke peringkat mikroskop dan menerangi sel tumbuhan supaya sinaran cahaya jatuh pada pelbagai bahagiannya (dan selebihnya dalam bayang-bayang). Dan ia mudah dilihat: bakteria mula bergerak hanya apabila pancaran cahaya jatuh pada salah satu kloroplas...

Jadi, akhirnya, ia ditunjukkan dengan jelas: kloroplas ialah kilang-kilang di mana tumbuhan itu mencairkan pancaran cahaya dengan mahir menjadi bahan kimia, dan klorofil yang terkandung dalam kloroplas memangkinkan proses ini.

Ahli botani Rusia Andrei Sergeevich Famintsin (1835–1918) membuktikan bahawa proses ini juga boleh berlaku di bawah pencahayaan buatan.

Pada tahun 1960, akhbar di Amerika Syarikat dan negara lain memaklumkan kepada dunia bahawa ahli kimia organik Amerika terkenal Robert Berne Woodward (1917) telah mencapai sintesis klorofil yang tidak pernah berlaku sebelum ini.

Pengarang: Samin D.K.

 Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Penemuan saintifik yang paling penting:

▪ undang-undang Oersted

▪ radioaktiviti buatan

▪ Genom manusia

Lihat artikel lain bahagian Penemuan saintifik yang paling penting.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Tiang badan telus 28.08.2017

Dalam kenderaan moden, tiang badan di kawasan cermin depan boleh agak lebar, yang mengganggu pandangan dan mencipta bintik-bintik "buta". Dan ini meningkatkan kemungkinan perlanggaran dengan pejalan kaki atau perlanggaran dengan kenderaan lain. Penyelesaian asal kepada masalah itu dicadangkan oleh syarikat Jepun Toyota.

Intipati kaedah diterangkan dalam permohonan paten bertajuk Apparatuses And Methods For Making An Object Appear Transparent. Dokumen itu diterbitkan di laman web Pejabat Paten dan Tanda Dagangan AS bulan ini, walaupun permohonan itu sendiri difailkan pada Jun tahun lalu.

Toyota bercadang untuk menggunakan sistem cermin khas, yang, seolah-olah, akan menjadikan tiang badan depan "telus". Malah, cahaya akan mengelilingi tiang ini, membolehkan pemandu melihat objek di belakangnya.

Oleh itu, masalah zon "buta" di kawasan cermin depan akan diselesaikan, yang sepatutnya meningkatkan keselamatan jalan raya. Bagaimanapun, kemungkinan masa penggunaan sistem dalam kenderaan komersial masih belum dilaporkan.

Kami menambah bahawa pembuat kereta lain juga mengambil berat tentang lebar besar tiang hadapan. Oleh itu, Jaguar Land Rover menawarkan penyelesaiannya sendiri untuk masalah itu - kompleks 360 ​​Virtual Urban Windscreen. Adalah dicadangkan untuk memasang paparan khas di tiang hadapan yang menerima imej daripada kamera serba. Akibatnya, pemandu akan mempunyai tanggapan bahawa tidak ada rak sama sekali.

Berita menarik lain:

▪ Kereta perlindungan pemandu mabuk

▪ Tampalan gula darah tanpa tusukan

▪ Dinosaur terbesar di Eropah

▪ Penjana elektrik dalam kanta sentuh

▪ SMS akan menyelamatkan kereta yang dicuri

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Peranti komputer. Pemilihan artikel

▪ artikel Apabila tuan tiba, tuan akan menilai kita. Ungkapan popular

▪ artikel Bilakah ibu negara negara Eropah di luar Eropah? Jawapan terperinci

▪ artikel Keselamatan operasi bangunan dan struktur

▪ artikel Thread the thread. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Simpul pada tali. Fokus rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Имя:


E-mel (pilihan):


Komen:





Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024