Таковыми могут быть прямое тепловое излучение из недр Земли, тепло вулканов и гейзеров, энергия космических частиц и гамма-излучения, энергия разрядов молний и сейсмических воздействий, кинетическая энергия падающих метеоритов, энергия радиоактивного распада, ультрафиолетовое излучение Солнца, энергия распада других, ранее синтезированных химических соединений.

Зачастую для этого требуется и присутствие катализаторов. Катализаторы - вещества, принимающие участие в реакциях и ускоряющие их ход, но в конце процессов выходящие из реакции неизменном виде. Это создает иллюзию, что они вообще не принимают участия в реакции, хотя это далеко не так. (Что же тогда делает саму эту реакцию возможной или ускоряет ее ход?).

Нужна энергия и для всех химических процессов, поддерживающих жизнь. В наиболее очевидном виде - это химическая энергия пищи. Будь это мясо, рыба, яйца, грибы, водоросли, корнеплоды, листья, злаковые, орехи, ягоды или плоды - это все не что иное, как законсервированная энергия Солнца. В одних случаях - непосредственно полученная от него растениями, в других - передаваемая через цепочку последовательного потребления в пищу.

Процесс прямого накопления тепловой энергии в клетке и дальнейшего ее использования для (при) ее жизнедеятельности описывается достаточно сложными реакциями, поэтому на данном сайте для непрофессионалов не рассматривается.

Одним из важнейших видов такого типа реакций является фотосинтез, обусловленный наличием в клетках растений хлорофилла.

Зеленый цвет всего растительного мира объясняется именно молекулами хлорофилла, в изобилии присутствующими в каждой растительной клетке.

Это довольно странное и поначалу не очень понятное вещество было открыто в 1817 году. Позже оказалось, что оно состоит из двух компонентов, хлорофилла-a и хлорофилла-b. Весовая химическая формула хлорофилла была установлена только через 100 лет (почти) после его открытия (Нобелевская премия 2015 года).

Следует иметь ввиду, что зеленый цвет хлорофилла объясняется совсем не условно принятым на рисунке справа цветом атомов углерода (чаще их раскрашивают как раз нейтральным серым цветом), а интенсивным поглощением моллекулами этого вещества красного и синего участков видимой части солнечного спектра. Красный и инфракрасный участки позволяют получать тепловую энергию Солнца, что обеспечивает лучшие условия выживания растений. А поглощаемые синий, фиолетовый и, особенно, ультрафиолетовый участки спектра обеспечивают преобразования, как раз и составляющие суть фотосинтеза, с накоплением основной части энергии, "на потом". "Бесполезная" желто-зелено-голубая часть солнечного спектра хлорофиллом отражается, что и обеспечивает зеленый цвет листвы.

.

В 1930 была, наконец, установлена структура главной составляющей формулы хлорофилла - гема ("головы", безхвостой части его структуры; еще одна Нобелевская премия), а в 1940 - полная химическая структура хлорофилла-а (с "линейным" углеродным хвостом).

И только в 1967 году, через 150 лет исследований, была окончательно установлена объемная (стереоскопическая) химическая формула вещества (см. рисунок). А еще позже было открыто еще несколько разновидностей хлорофилла (c1, c2, d, f) - в водорослях и бактериях (разница - в вариациях в "конструкции" отростка).

Для большинства людей самой интересной информацией об этом веществе, наверное, станет абсолютное отсутствие в его составе хлора. Зато, оказывается, ключевым элементом его химической формулы является... магний. (А если вместо магния в молекулы каким-нибудь образом внедрить железо, то наше загадочное вещество превращается в... гемоглобин! Ну не чудеса ли это?)

В наше время хлорофилл стал излюбленным материалом (и продуктом!) фармакологов-предпринимателей всех мастей. Предлагается на каждом шагу, в каждом уголке Интернета. Его ведь так легко производить! Никакого вреда от него не может быть по определению, особенно, если выжимать его из овощей с благозвучными названиями, например, из брюссельской капусты. Соответствуют действительности и большинство его реламируемых лечебных свойств. Ведь в организме человека как раз и происходит превращение некоторой части хлорофилла в гемоглобин (за счет железа, содержащегося в мясе). Вот его и подают (и продают) чуть ли не в качестве панцеи от всех болезней... Хотя любая хозяйка может легко приготовить "универсальное" лечебное средство сама, в домашних условиях, на любой соковыжималке.

Другим вариантом пополнения организма гемоглобином является его непосредственное употребление с гранатовым соком.
Правда, в таком варианте есть опасность усиленного камнеобразования в почках.

Вот такой он, встечающийся нам практически на каждом шагу хлорофилл. Понятное дело, что объектом специального исследования на данном сайте такое сложное вещество стать никак не может.

Так что же такое фотосинтез?

Игнорируя все промежуточные преобразования, процесс фотосинтеза сводится, в конце-концов к следующей обообщающей формуле:

6СО2 + 6Н2О + Е = С6Н12О6 + 6О2

То есть, за счет энергии света Е из простейших исходных материалов (углекислого газа - побочного продукта любой жизнедеятельности и воды) получается ценное высокоэнергетическое вещество - глюкоза. При этом выделяется еще и свободный кислород.

Образ питания путем самостоятельного синтеза требуемых веществ называется автотрофным.

Замечательно, что обратного поглощения кислорода из атмосферы растения не ведут. Для построения своих клеток они используют только тот кислород, который получают через корни, в составе химических соединений, а также из повсеместно присутствующего (в .ч., внутри клеток) углекислого газа (основной источник).

Кстати, фотосинтез в морских водорослях (а позже и в зелени первобытных лесов) - практически единственный источник кислорода в атмосфере Земли. Абсолютно необходимый для современной жизни, он стал подлинным бичом для почти всех первичных форм жизни на нашей планете в докислородный период ее атмосферы, погубившим практически все эти формы. Это была первая, настоящая, глобальная экологическая катастрофа.

За счет протекающего и в наше время фотосинтеза кислород атмосферы Земли полностью обновляется в течение примерно 2 тысяч лет.

Если белки являются основным строительным материалом для организма, то глюкоза - чуть ли не единственным для него источником энергии. Любое, самое малейшее мышечное движение животного (дыхание, биение сердца, улыбка и др.) - это процесс, сопровождающийся обратным распадом глюкозы на воду и углекислый газ с выделением требуемой для мышечного сокращения энергии.

Растения умеют накапливать глюкозу внутри своих клеток в количествах, многократно превосходящих собственную потребность. Поэтому они и бывают поедаемы животными. Остающиеся растения удобряют почву в процессе гниения, могут откладываться в виде каменных углей или бродить, превращаясь в спирты.