Почему при фотосинтезе энергия падающего на лист солнечного света переходит в энергию, запасенную в органических соединениях, с эффективностью всего около 1%?

Эффективность фотосинтеза, составляющая около 1%, обусловлена несколькими факторами, связанными с природой самого процесса и свойствами растительности.

1. Только часть света используется в фотосинтезе. Солнечный свет состоит из множества длин волн, и не все они могут быть использованы растениями. Хлорофилл, основной пигмент для фотосинтеза, поглощает в основном красные и синие световые волны, тогда как зеленые и другие волны остаются невоспринимаемыми растением. Таким образом, растения используют лишь ограниченную часть спектра солнечного света.

2. Потери энергии при преобразованиях. При преобразовании световой энергии в химическую, часть энергии теряется на разных этапах. Например, некоторые молекулы поглощают свет, но не передают его дальше в процессе фотосинтетических реакций, либо энергия рассеивается в виде тепла.

3. Энергетические потери на другие биохимические процессы. Во время фотосинтеза происходит не только синтез органических молекул, но и другие процессы, такие как испарение воды, транспирация и другие метаболические реакции. Это снижает общую эффективность преобразования солнечной энергии в органическое вещество.

4. Энергия, необходимая для поддержания жизни растения. Растение также использует часть своей энергии для поддержания своих жизненных функций, таких как рост, поддержание структуры клеток, защита от болезней и стрессов. Это тоже влияет на общую эффективность фотосинтетического процесса.

В совокупности, все эти факторы объясняют, почему эффективность фотосинтеза составляет лишь около 1% от общего количества солнечной энергии, падающей на листья.