تحقیق کامل درمورد پدیده فتوسنتز و تاریخچه مطالعه روی آن

واژه فتوسنتز به معنی سنتز به کمک نور است. این معنی میتواند بسیاری از فرایند های مربوط به شیمی معدنی و آلی را در برگیرد. امروزه در فرهنگ علمی فتوسنتز به عنوان سنتز ماده آلی توسط گیاه در نور معرفی می شود که گاهاً به آن تغذیه کربن نیز می گویند.

اطلاعات علمی جدید نشان می دهند که پدیده فتوسنتز برای دوام حیات بر روی کره زمین فرایندی بنیادی است.

فتوسنتز پدیده ای است که طی آن مواد معدنی به مواد آلی مورد نیاز جانداران تبدیل و باعث تولید اکسیژن مولکولی در جو وهمچنین باعث ذخیره انرژی جهت استفاده در فعالیت های زیستی جانداران می شود. بنا بر این شناخت این پدیده در تاریخ علوم روی دادی مهم به شمار می رود.

تاریخچه پژوهش ها:

در سال 1648 وان هلمونت دانشمند آلمانی، درخت بیدی را در سطلی پر از خاک برای مدتی رویاند. در پایان این مدت او دریافت که بدون کاهش مهمی در مقدار خاک سطل، گیاه در طول مدت رویش رشد کرده و به درخت بید بزرگی تبدیل شده.

او چنین نتیجه گرفت که عامل افزایش رشد گیاه در طول مدت رویش آبی است که برای مرطوب نگاه داشتن خاک به آن افزوده بود.

دانشمند دیگری به نام استفن هیلز انگلیسی در سال 1727، گمان می کرد که گیاه بخشی از مواد غذایی خود را از هوا دریافت می کند. این نظریه ها با نظریه قدیمی ارسطو که میگفت گیاه از (هوموس) خاک تغذیه می کند مغایر بود. در عین حال استفن هیلز به نقش نور در رشد گیاه نیز اشاره هایی کرده بود.

نظریات این دانشمندان بسیار جالب توجه بود ولی قبل از پیشرفت شیمی نوین، این نظریات از محدوده حدس و گمان فراتر نرفتند و برای تدارک آزمایش هایی جهت بررسی دقیق تر این نظریات امکانات علمی مناسبی وجود نداشت.

عصر شیمی گاز ها:

تا پایان قرن هجدهم، اشکال مختلف شناخته شده ماده و اجسام جامد و مایع بود. البته در آن زمان هم دانشمندان حدس میزدند که هوا نیز شکلی از ماده است و حتی به انواع (خوب) و (بد) هم اشاره می کردند. یعنی آنها هوا را به دو دسته مفید و مضر تقسیم کردند.

نوعی از هوا مفید و نوع دیگر برای حیات مضر و مرگ آور. این تصورات نیز در حد حدس و گمان و تخمین مانده بود و دانشمندان به علت نارسایی روش های پژوهش قادر به توزین، انتقال، تجربه و تشخیص هوا نبودند. شیمیدانان نمی توانستند گاز هایی را که در واکنش ها شیمیایی مختلف تولید می شوند یا مورد استفاده قرار می گیرند، بررسی کنند.

آنان می‌دیدند که فلزات زنگ میزنند ولی توانایی بیان چگونگی این فرایند را نداشتند و نمی دانستند که زنگ زدن فلزات از ترکیب این فلزات با اکسیژن هوا ناشی می شود. کیمیاگران آن زمان تصور می کردند که فلزات در فرایند زنگ زدن چیزی از دست می دهند که آن را فلوژیستون نامیدند.

آنان بر این باور بودند که ارزش فلزات به فلوژیستون موجود در آنها بستگی دارد ودر فرایند زنگ زدگی آنها ارزش فلوژیستون خود را از دست می دهند. زنگ زدن، سوختن و تمام فرایند هایی که امروزه آنها را اکسایش یا پدیده اکسید می نامیم از نظر چگونگی کنش و واکنش‌های شيميایی کاملا ناشناخته بودند.

بر اساس قانونی که نخستین بار توسط میخائیل لومونوسف در سال 1784 در روسیه و کمی بعد در سال 1770 توسط آنتوان لاووازیه فرانسوی اعلام شد، وزن فراورده های یک واکنش باید با وزن مواد اولیه ترکیب شده در همان واکنش برابر باشد.

هنگامی که لاووازیه دریافت که جسم زنگ زده وزنی بیش از حالت زنگ نزده دارد،، برخی از هواداران نظریه فلوژیستون برای اینکه بیان لاووازیه تعمیم نیابد ادعا کردند که فلوژیستون باید وزن منفی داشته باشد. بر اساس این ادعا، فلز زنگ زده به علت از دست دادن فلوژیستون وزنی بیش از حالت زنگ نزده خواهد داشت.

به هر حال، در همین دوران یعنی بین سالهای 1770 و 1785 شیمیدان کشور های مختلف اروپا روش هایی را برای نمونه برداری از گاز ها و انتقالشان از ظرفی به ظرف دیگر و نیز بررسی و تشخیص خواص فیزیکی و شیمیایی آنها ابداع کردند واین گونه عصر شیمی گاز ها آغاز شد.

شیمیدانان دریافتند که هوا شامل دو بخش عمده گازی است بخشی به نام اکسیژن یا گاز اکسید کننده که قدرت ترکیب شیمیایی دارد و در طی سوختن مواد و تنفس موجودات مورد استفاده قرار می گیرد، بخش دیگر به نام نیتروژن یا ازت که از نظر شیمیایی خنثی است.

همچنين دانشمندان دریافتند که آب از دونوع گاز، یکی اکسیژن ودیگری گازی که بعدها هیدروژن نام گرفت، تشکیل شده است آنان دریافتند گازی که در جریان تنفس و سوختن چوب حاصل می شود ترکیبی است اکسیژن و کربن که دی اکسید کربن نامیده شد.

پس از گذشت زمانی کوتاه گازهای دیگری مانند کلرین منو اکسید کربن و متان کشف شدند. با این اکتشافات نظریه کیمیاگری فلوژیستون اعتبار خود را از دست داد و علم شیمی به پیشرفت های چشم گیری دست یافت.

(گیاهان موجودات باهوشی هستند. تقریبا با هر شرایطی خودشون رو با محیطی که درونش هستند به شکل عجیبی وقف میدهند ما فکر میکنیم که بیشتر گیاهان بیشر به آب گرایش دارند تا خاک. داخل آب واکنش سریع تری نسبت به خاک از خودشان نشان میدهند لذا پیشنهاد می شود قبل از کاشت گیاه آن را درون یک لیوان آب بگذارید تا ریشه گیاه رشد و تقویت شود و سپس آن را در خاک بکارید، آب و املاح آن باعث تقویت و رشد ریشه گیاه می شود و خاک گیاه را به تکامل می رساند، نکته بسیار جالب این است که گیاهان به راحتی سالیان سال درون آب میتوانند زندگی کنند ولی درون خاک به مراقبت بیشتری نیاز دارند. آنها بیشتر تمایل دارند که در اب به حیات خود ادامه دهند تا در خاک. شاید میدانند که در آب حیات طولانی تری میتوانند داشته باشند. ولی به فرایند تکامل یا بلوغ کامل یا دیر یا هرگز به آن گونه که باید نمیرسند البته بستگی به نوع گیاه دارد اینجا ما در مورد گرایشات گیاهان صحبت میکنیم آنها خیلی زود به محیط زندگی خود عادت میکنند.)