Номер 3, страница 133 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

3. В каких природных процессах проявляется химическое действие света? Почему фотосинтез является основой жизни на Земле?

В каких природных процессах проявляется химическое действие света?
Химическое действие света, то есть возникновение химических реакций под воздействием световой энергии, проявляется в ряде важнейших природных процессов. К ним относятся:
• Фотосинтез у растений, водорослей и некоторых бактерий. Это процесс преобразования энергии видимого света в энергию химических связей органических веществ из неорганических — углекислого газа и воды. Суммарное уравнение реакции выглядит так: $6CO_2 + 6H_2O + \text{энергия света} \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.
• Образование и распад озона ($O_3$) в стратосфере. Под действием ультрафиолетового излучения Солнца молекулы кислорода ($O_2$) расщепляются на атомы, которые, в свою очередь, реагируют с другими молекулами $O_2$, образуя озон. Этот процесс создает озоновый слой, защищающий жизнь на Земле от вредного УФ-излучения.
• Зрение. В сетчатке глаза человека и животных содержатся светочувствительные молекулы (например, родопсин), которые при поглощении фотонов света меняют свою химическую структуру. Это изменение запускает нервный импульс, который мозг воспринимает как зрительный образ.
• Синтез витамина D и появление загара в коже человека. Под воздействием ультрафиолетовых лучей в коже запускаются фотохимические реакции, приводящие к выработке витамина D и пигмента меланина (загара).
• Выцветание красителей. Под длительным воздействием солнечного света происходит фотодеструкция — химическое разрушение молекул пигментов, из-за чего окрашенные поверхности выцветают.

Ответ: Химическое действие света проявляется в таких природных процессах, как фотосинтез, образование озона в атмосфере, зрение, синтез витамина D в коже, а также в выцветании пигментов.

Почему фотосинтез является основой жизни на Земле?
Фотосинтез является основой жизни на Земле по нескольким фундаментальным причинам:
1. Создание первичного органического вещества. Фотосинтезирующие организмы (автотрофы) являются продуцентами. Они создают органические вещества (углеводы, белки, жиры) из неорганических ($CO_2$ и $H_2O$). Эти органические вещества служат пищей и строительным материалом для всех остальных живых организмов на планете (консументов и редуцентов), формируя основу практически всех пищевых цепей.
2. Преобразование и запасание солнечной энергии. В ходе фотосинтеза энергия солнечного света улавливается и преобразуется в энергию химических связей органических молекул. Эта запасенная энергия передается по пищевым цепям и используется всеми живыми существами для обеспечения их жизнедеятельности: роста, движения, размножения и т.д. Таким образом, почти вся энергия в биосфере имеет солнечное происхождение, и именно фотосинтез делает её доступной для живых систем.
3. Производство кислорода. Кислород ($O_2$), выделяемый как побочный продукт фотосинтеза, является жизненно необходимым для дыхания подавляющего большинства организмов на Земле, включая человека. Именно благодаря появлению фотосинтеза около 2,4 млрд лет назад атмосфера нашей планеты насытилась кислородом, что позволило развиться сложным формам жизни, использующим более эффективное аэробное дыхание.

Ответ: Фотосинтез является основой жизни, так как он обеспечивает биосферу первичным органическим веществом (пищей), преобразует энергию Солнца в доступную для живых организмов форму и производит кислород, необходимый для дыхания большинства живых существ.