Veľký Timiryazevov príspevok k štúdiu fotosyntézy. Pred prácami K. A. Timiryazeva prevládal názor, že proces fotosyntézy prebieha najrýchlejšie v žltých, najjasnejších lúčoch. slnečné spektrum. Žlté lúče sú však mierne absorbované chlorofylom, a preto si zachovávajú svoju vlastnú energiu aj po prechode listom rastliny.

Proces fotosyntézy v rôznych častiach svetelného spektra

Myšlienka vyššej rýchlosti fotosyntézy v žltých lúčoch nezodpovedala zákonu zachovania energie. K. A. Timiryazev dokázal nesprávnosť tejto polohy presnejším určením fotosyntézy rastlín v rôznych častiach svetelného spektra. Aby to urobil, prešiel slnečné svetlo cez hranol s úzkou štrbinou (čo umožnilo získať monochromatické svetlo) a hodil ho na list hortenzie. monochromatické svetlo. Ukázalo sa, že v oblasti listu osvetlenej červeným svetlom bola pozorovaná bohatá tvorba škrobu, veľa škrobu bolo aj v modrofialovej časti spektra, t.j. kde je najintenzívnejšia absorpcia prebieha svetlo chlorofylom. Táto skúsenosť ukázala, že zákon zachovania energie platí aj pre proces fotosyntézy: čím intenzívnejšia je absorpcia energie, tým viac oxid uhličitý. Kvantová teória svetla vyvinutá fyzikmi vysvetlila maximálnu intenzitu fotosyntézy v červených lúčoch. Teraz sa zistilo, že svetlo sa šíri vo forme zväzkov energie - kvantá. Veľkosť kvanta závisí od vlnovej dĺžky: čím dlhšia je vlnová dĺžka, tým menšia je veľkosť kvanta. Dlhovlnné červené lúče majú malé množstvo kvánt, ale ich počet je väčší ako u krátkovlnných (modrofialových) lúčov, ktoré majú väčšie kvantá. Teda červená časť spektra, ktorá nesie veľké číslo kvantá za jednotku času na jednotku povrchu, budú fotochemicky produktívnejšie ako ktorákoľvek iná časť spektra. Štúdie K. A. Timiryazeva tiež ukázali, že nie všetka energia dopadajúca na plech je ním úplne absorbovaná: časť z nej sa odráža alebo prechádza plechom bez absorpcie (zelené a extrémne červené lúče spektra). Množstvo odrazeného a prepusteného svetla bez absorpcie je v rôznych rastlinách rôzne.
Množstvo absorbovaného a odrazeného svetla sa líši od rastliny k rastline. Závisí od vlastností svetlo odrážajúcej kutikuly listu, od hrúbky listu a intenzity jeho zelenej farby, (viac :). V priemere sa dá predpokladať, že plech absorbuje asi 85-90% energie, ktorá naň dopadá. Ale nie všetka energia absorbovaná chlorofylom je plne využitá v procese fotosyntézy. Väčšina absorbovanej energie (až 90% alebo viac); sa mení na teplo, čo prispieva k prechodu vody do stavu pary pri transpirácii alebo zvýšení teploty listu. Faktor využitia energie žiarenia na tvorbu organickej hmoty je malý a dosahuje 1-5%, 10% dosahuje len výnimočne.

K.A. Timiryazev je známy ako horlivý bojovník za triumf materialistického svetonázoru, ako brilantný experimentátor a statočný demokratický vedec.

Kliment Arkaďjevič Timiryazev sa narodil 22. mája 1843 v Petrohrade v šľachtickej, no demokraticky zmýšľajúcej rodine. V roku 1860 Timiryazev vstúpil na prirodzené oddelenie Fyzikálnej a matematickej fakulty Petrohradskej univerzity.

Timiryazev venoval veľa času a práce rozvoju najdôležitejšieho problému biológie: aká je úloha slnečného lúča pri vytváraní organickej hmoty zelenou rastlinou. V dôsledku dlhého štúdia absorpčného spektra zeleného pigmentu chlorofylu vedec zistil, že červené lúče sú absorbované najintenzívnejšie a modrofialové sú o niečo slabšie. Navyše zistil, že chlorofyl nielen pohlcuje svetlo, ale chemicky sa podieľa aj na procese samotnej fotosyntézy. moderná veda nakoniec potvrdil tieto závery vedca.

Hlavná vedecká zásluha Timiryazeva však spočíva v tom, že dokázal, že najväčší prírodný zákon – zákon zachovania energie – platí pre proces fotosyntézy, a teda pre voľne žijúcich živočíchov. Väčšina bádateľov tých rokov, najmä nemeckí botanici J. Sachs a W. Pfeffer, túto súvislosť popierali. K.A. Timiryazev ukázal, že jeho oponenti urobili množstvo experimentálnych chýb. Po vyvinutí techniky pre nezvyčajne presnú štúdiu Timiryazev zistil, že iba lúče absorbované rastlinou produkujú prácu, t.j. vykonávať fotosyntézu. Napríklad zelené lúče nie sú absorbované chlorofylom a v tejto časti spektra neprebieha fotosyntéza. Okrem toho poznamenal, že existuje priama úmernosť medzi množstvom absorbovaných svetelných lúčov a vykonanou prácou. Inými slovami, čím viac svetelnej energie chlorofyl absorbuje, tým intenzívnejšia fotosyntéza prebieha. Chlorofyl absorbuje predovšetkým červené lúče, takže fotosyntéza v červených lúčoch je intenzívnejšia ako v modrých alebo fialových, ktoré sú absorbované menej. Nakoniec Timiryazev dokázal, že nie všetka absorbovaná energia sa minie na fotosyntézu, ale iba určité percento z nej (1-3%). Až po klasických experimentoch K.A. Timiryazev, naše znalosti o fotosyntéze dostali pevný základ.

Tiež kniha "Poľnohospodárstvo a fyziológia rastlín", ktorú napísal Timiryazev, mala obrovský vplyv na rozvoj ruskej agronomickej vedy. Toto pojednanie v našej dobe nestratil svoj význam.

Glykolytická dráha pre resyntézu ATP
Táto dráha resyntézy, podobne ako dráha kreatínfosfátu, patrí k anaeróbnym dráham tvorby ATP. Zdrojom energie potrebnej na resyntézu ATP je svalový glykogén, ktorého koncentrácia v sarkoplazme kolíše v rámci ...

autonómna nervová sústava
Autonómny (vegetatívny) nervový systém zabezpečuje reguláciu vnútorných orgánov, posilňuje alebo oslabuje ich činnosť, plní adaptačno-trofickú funkciu, reguluje úroveň metabolizmu (metabolizmu) v orgánoch a tkanivách. ach...

bunkové organely
V cytoplazme buniek húb sú rozlíšiteľné ribozómy, mitochondrie, Golgiho aparát a jadrá. Protoplast huby je obklopený cytoplazmatickou membránou, plazmalemou. Medzi bunková stena a cytoplazmatická membrána sú stratené - ja...

Kliment Arkadyevič Timiryazeva(rus. Kliment Arkadyevič Timiryazev;* 22. máj (3. jún) 1843 (18430603), Petrohrad, Ruská ríša – 28. apríl 1920 Moskva, RFSR) – ruský darvinistický prírodovedec, biológ, fyziológ, jeden zo zakladateľov ruskej a sovietskej školy rastlinných fyziológov ; Člen korešpondent Ruskej akadémie vied (1917; člen korešpondent Petrohradskej akadémie vied od roku 1890).

Životopis

Kliment Arkadyevič Timiryazeva sa narodil v Petrohrade v roku 1843. Základné vzdelávanie dostal doma. V roku 1866 absolvoval Petrohradskú univerzitu ako slobodný študent (od roku 1861 bol Timiryazev z univerzity vylúčený pre účasť na študentských nepokojoch).

V rokoch 1868-70 Timiryazev študoval a pracoval v zahraničí v nemeckom laboratóriu (K. Gierhof, G. Helmholtz, R. Bunsen, F. Hofmeister) a francúzsky (P.Berthelot, J.Bussengo, C.Bernard) vedci.

Po návrate do Ruska Timiryazeva obhájil svoju prácu na téma: "Spektrálna analýza chlorofylu", av roku 1871 bol vymenovaný za profesora na Petrovskom poľnohospodárskej akadémii v Moskve.

V rokoch 1870-92 vyučoval Timiryazeva botaniku na Moskovskej poľnohospodárskej akadémii od roku 1875. - riadny profesor, od roku 1877 - vedúci prvej ruskej katedry anatómie a fyziológie rastlín, súčasne od roku 1877 - profesor Moskovskej univerzity.

V roku 1911 opustil Moskovskú univerzitu (na protest proti činom reakčného ministra osvietenie Casso)

Za posledných 10 rokov sa Timiryazeva venovala iba vedeckej, literárnej a novinárskej činnosti. Je však známe, že ho srdečne privítal Októbrová revolúcia(1917) a v roku svojej smrti (1920) bol dokonca robotníkmi zvolený za poslanca moskovskej mestskej rady.

Vedecká činnosť a česť Timiryazeva

Vedecké pohľady na Timiryazev

prvý vedecká práca 25-ročná K. A. Timiryazeva publikovala raz pred zahraničnou služobnou cestou - „Zariadenie na štúdium rozkladu oxidu uhličitého“ (ruština. Zariadenie na štúdium rozkladu oxidu uhličitého, 1868).

Timiryazevove vedecké práce, vyznačujúce sa harmonickou štruktúrou, jasnosťou a dôslednosťou prezentácie faktografického materiálu, venované experimentálnemu a teoretickému vývoju problému fotosyntézy. Timiryazev zistil, že fotosyntéza sa vykonáva v súlade so zákonom o zachovaní energie; Intenzita fotosyntézy úzko súvisí s intenzitou svetla. Timiryazeva vyjadrila názor, že chlorofyl sa podieľa nielen fyzikálne, ale aj chemicky na fotosyntéze, čím predvída rozvoj modernej vedy.

Timiryazevovo štúdium energetických zákonov fotosyntézy malo veľký význam pri zdôvodňovaní doktríny o jednote a spojení živej a neživej hmoty v procese obehu látok a energie v prírode. K. A. Timiryazeva nastolila problém evolúcie fotosyntézy, ktorá našla svoj rozvoj v modernej vede.

Timiryazev tiež rozvinul otázky vodného režimu a minerálnej výživy rastlín; v zavádzaní výdobytkov fyziológie rastlín a agrochémie do poľnohospodárskej praxe videl vedec základy racionálneho hospodárenia.

Okrem teoretický výskum, Medzi zásluhy Timiryazeva by mali patriť praktické úspechy - ako prvý predstavil Ruská ríša výskum pestovania rastlín na umelých pôdach. Práve na tento účel bol na Petrovskej poľnohospodárskej akadémii postavený prvý skleník, ktorý vedec získal počas štúdia v Nemecku.

Timiryazev bol jedným z najdôslednejších podporovateľov, propagandistov a teoretikov v Rusku darvinizmus. Vedec objasnil význam mnohých svojich dôležitých pojmov, obhajoval učenie Charlesa Darwina na verejných prednáškach a tlačených dielach.

Výberová bibliografia diel Timiryazeva

Timiryazevove práce boli publikované ako samostatné vydania, tak aj ako súčasť vedeckých zbierok:

• "Verejné prednášky a prejavy", M., 1888
• "Niektoré základné úlohy." moderná prírodná veda“, M., 1895
• "Poľnohospodárstvo a fyziológia rastlín" M., 1893
• "Charles Darwin a jeho učenie" číslo 4., M., 1898
• "Život rastliny", M., 1898
• Diela, zväzok 1-10, M., 1937-40
• Vybrané práce, zväzok 1-4., K.-Kh., 1949-50 (ukr.)
• Veda a demokracia., M., 1963

Pocta Timiryazevovi

K. A. Timiryazevovi bol udelený titul člen korešpondent Akadémie vied, čestný člen Petrohradskej univerzity a mnohých vedeckých a verejných spolkov a organizácií. Charkovská univerzita tiež urobila z Timiryazeva čestného profesora.

Teraz je názov Timiryazev ruský štát poľnohospodárska univerzita(bývalá poľnohospodárska akadémia). Moskva má ulicu Timiryazev, okres Timiryazevka, stanicu metra Timiryazev Moskva (otvorená v roku 1991).

Na Ukrajine, vytvorenej v mene vedca, sú populárne toponymá Timiryazevo a Timiryazevka. A ulice pomenované po K. A. Timiryazevovi sú v Kyjeve, Ľvove, Charkove, Záporoží, Užhorode, Vinnici, Lugansku, Kirovograde a mnohých ďalších mestách.

V roku 1931 bola spustená motorová loď Timiryazeva v továrni na stavbu lodí Nikolaev pomenovanom po 61 Communardoch.

• V roku 1920 poslal K. A. Timiryazev jednu z prvých kópií svojho diela „Veda a demokracia“ Leninovi.
• Kritické recenzie so všeobecným záujmom o genetiku K. A. Timiryazeva boli dostatočným dôvodom na bezohľadné využitie práce vedca priaznivcami T. D. Lysenka v 30. až 50. rokoch 20. storočia v boji proti genetikom.
• Ak sú názvy osád s názvom Timiryazev populárne výlučne na Kryme a na ľavom brehu Ukrajiny, potom názvy ulíc Timiryazev sú časté na západnej Ukrajine; a v Kyjeve, na rozdiel od väčšiny miest v krajine, je všeobecne oficiálne akceptovaný názov ulice T a miryazevska.

Zdroje, odkazy na literatúru

• Ukrajinčina sovietska encyklopédia: v 12 zväzkoch / vyd. M. Bazhan. - 2. vyd. - M .: Hlavné vydanie Ure, 1974-1985. Zväzok 11. kn.1., K., 1984, s. 264-265
• Manorik A. V. K. A. Timiryazev - zakladateľ vedeckého poľnohospodárstva., K., 1962 (ruština)
• Senchenkova E. M. K. A. Timiryazev a vedci vo fotosyntéze., M., 1961 (ruština)
• Ložečko A. B. Kliment Timiryazev., M., 1964 (Rus.)
• K. A. Timiryazev Prednáška I. Externá a vnútorná štruktúra rastliny // a ďalších 8 prednášok a niekoľko prác na sinsam.kirsoft.com.ru "Samoorganizácia a nerovnovážne procesy vo fyzike, chémii a biológii" (ruština)
• O aktivitách K. A. Timiryazeva v článku P. A. Koshela „Fotosyntéza“ (ruština)
• Životopis Timiryazeva
• O Timiryazevovi na „Príbehy o biológoch“ (ruština)
• K. A. Timiryazev na "People.ru" (ruština)
• O K. A. Timiryazevovi na "Biography.ru" (ruština)

4.7 Biológia, botanika, agronómia

4.7.051 Timiryazevova fotosyntéza

Prírodovedec, botanik, chemik, fyziológ, historik a popularizátor vedy; propagátor darvinizmu, publicista; profesor Petrovského poľnohospodárskej akadémie a Moskovskej univerzity; Vedúci Katedry anatómie a fyziológie rastlín Moskovskej univerzity; zakladateľ ruskej vedeckej školy rastlinných fyziológov; Člen korešpondent Petrohradskej akadémie vied (RAS); čestný člen univerzít v Ženeve, Glasgowe, Cambridge, Royal Society of London; predseda Botanickej spoločnosti milovníkov prírodných vied, antropológie a etnografie; člen Moskovskej rady - Kliment Arkadyevič Timiryazev (1843-1920) je zakladateľom výskumu problému fotosyntézy, ako aj biologických základov agronómie.

Timiryazev podľa vlastných slov „pracoval pre vedu a písal pre ľudí“. Počnúc svojimi magisterskými a doktorandskými dizertačnými prácami „Spektrálna analýza chlorofylu“ (1871) a „O asimilácii svetla rastlinou“ (1875), vedec študoval rastliny, chlorofyl a fotosyntézu pol storočia a jeho kniha „Život of a Plant“ (1878), preložený do mnohých jazykov sveta a dodnes priťahuje množstvo čitateľov.

Téma života rastlín je ústrednou témou Timiryazevovej práce, ktorá je jednou z najdôležitejších vo vede vôbec, keďže s ňou súvisí existencia života na Zemi. V procese života rastliny chlorofylové zrná listov „jedia“ oxid uhličitý obsiahnutý vo vzduchu, alebo skôr sa živia uhlíkom uvoľneným z oxidu uhličitého pôsobením svetla.

V roku 1877 nazval nemecký botanik W. Pfeffer túto „výživu vzduchu“ rastlín „fotosyntéza“. V reťazci "rastliny - zvieratá - ľudia" sú rastliny základom všetkého živého, začínajú sa nimi potravinové reťazce. Práve rastliny ako prenášače energie slnka na našu planétu (premieňajúce energiu slnečného žiarenia na energiu uloženú v sacharidoch) zaručujú zachovanie života na Zemi.

Fotosyntéza sa praktizovala v 19. storočí. mnohí prírodovedci - J. Priestley, J. Ingengauz, J. Senebier, N. Saussure, Y. Mayer, D.G. Stokes, Yu.Saks a ďalší, ktorí skúmali závislosť fotosyntézy od osvetlenia, obsah chlorofylu v liste, prítomnosť CO2 v atmosfére, premenu svetelnej energie na chemickú v rastline, úlohu jednotlivých častí spektra v tomto procese...

Od konca 60. rokov 19. storočia. Timiryazev tiež začal študovať tento proces.

Slová J. Swifta, tak milovaného samotným fyziológom, by sme mohli brať ako epigraf k Timiryazevovmu dielu: „Ten, kto by mohol pestovať dva klasy, kde jeden rástol, dve steblá trávy tam, kde jeden rástol, zaslúžil by si vďačnosť celého ľudstva." Kliment Arkadievich odviedol skvelú prácu na pozemkoch, pestoval klasy a steblá trávy a dal ľuďom správny recept na znásobenie výnosov plodín.

Vedec vytvoril prvú pokusnú stanicu na pokusnom poli v obci. Renevka, provincia Simbirsk, kde študoval vplyv minerálnych hnojív na úrodu (1867); na území Petrovskej poľnohospodárskej akadémie postavil prvý skleník - „vegetačný dom“ (1872); zorganizovali prvú demonštračnú experimentálnu stanicu s takýmto domom na Všeruskej výstave v Nižnom Novgorode (1896) atď.

V článkoch „Poľnohospodárstvo a fyziológia rastlín“, „Pôvod rastlinného dusíka“ atď., botanik na základe svojich experimentov, ktoré získali uznanie v Rusku a Európe, propagoval najnovšie úspechy v agronomickej chémii a fyziológii rastlín, umelé zavlažovanie a hlboká orba v boji proti suchu, aplikácia minerálnych hnojív, striedanie plodín ďateliny, lesné vetrolamy, ničenie buriny, používanie suchomilných odrôd obilnín na siatie.

Botanik trval na účelnosti šľachtenia nových odrôd so silným koreňovým systémom alebo zníženou transpiráciou (odparovaním vody); ovplyvnilo využitie vegetatívnej metódy v poľnohospodárstve; inicioval vznik závodov na výrobu liadku; položili základy pestovania rastlín pod elektrickým osvetlením.

Pre Timiryazeva bol jeho slogan „Veda musí zvýšiť produktivitu práce farmárov“ aj hlavným sprievodcom akcie.

Vedec urobil všetky svoje odporúčania na základe svojej štúdie fotosyntézy. Tým, že dal rastlinám kozmickú úlohu sprostredkovateľov medzi slnkom a životom na našej planéte, Timiryazev našiel odpoveď na otázku, ktorú položili nemeckí vedci Yu.R. Mayer a G.L.F. Helmholtz, zakladatelia zákona o zachovaní energie – či je slnko zdrojom života.

Vedec začal tým, že vykonal tie najzložitejšie a najjemnejšie experimenty (odvtedy ich žiadny experimentátor nezopakoval!) A dokázal, že reakcia rozkladu oxidu uhličitého na kyslík uvoľnený do atmosféry a uhlík potrebný pre rastliny, t.j. fotosyntéza priamo závisí od chlorofylu a od energie absorbovaných lúčov.

Pred Timiryazevom boli tieto argumenty iba hypotézou. Na tieto účely fyziológ prvýkrát použil obzvlášť citlivé spektroskopy, svetelné filtre, vyvinuté plynové lapače a analyzátory, zariadenia na meranie osvetlenia, zlepšili techniku ​​analýzy plynov, čo umožnilo analyzovať množstvo plynu s presnosťou, ktorá ohromuje. moderní výskumníci.

Vedec ukázal, že fotosyntéza pri slabom osvetlení závisí od množstva absorbovanej energie a pri silnom svetle dosahuje saturáciu svetla, vedec „experimentálne zistil, že existujú dve maximá absorpcie svetla rastlinou, ktoré ležia v červenom a modrom lúči. spektrum; dokázala aplikovateľnosť zákona zachovania energie na proces fotosyntézy. (V.P. Liševskij).

Najpriaznivejšie energetické podmienky pre rozklad oxidu uhličitého podľa Timiryazeva poskytli červené lúče a chlorofyl samotný bol najdokonalejším absorbérom energie. To všetko potvrdil neskorší objav kvantová teória a štúdie fotosyntézy inými vedcami.

Vedec, ktorý po prvý raz dokázal, že zelená farba chlorofylu je špeciálne prispôsobená na absorbovanie slnečnej energie potrebnej na rozklad oxidu uhličitého, zistil, že práve táto „farba“ chlorofylu umožňuje bezfarebnému oxidu uhličitému rozkladať sa na tzv. -volal. chloroplasty.

Timiryazev bol prvý botanik, ktorý hovoril o zákone zachovania energie, nahradil slovo „svetlo“ výrazom „žiariaca energia“ a ako prvý vyjadril myšlienku, že „proces rozkladu oxidu uhličitého by mal závisieť od energie. slnečné lúče, a nie z ich jasu.

Ruský vedec zhrnul výsledky svojho 35-ročného výskumu (ktorý mal vynikajúce publikácie v medzistupňoch) vo svojej brilantnej Kronianovskej prednáške „Kozmická úloha rastliny“, prednesenej v roku 1903 v Kráľovskej spoločnosti v Londýne.

Svetová vedecká komunita dostala vyčerpávajúce odpovede na otázky, ako prebieha fotosyntéza, aké je údajne chemické zloženie chlorofylu, aký je mechanizmus expozície slnečnému žiareniu, ako tento proces závisí od lúčov rôznych vlnových dĺžok.

Vo všeobecnosti bol Timiryazev prvým, kto formuloval myšlienky o fotosyntéze ako procese akumulácie slnečnej energie.

Pri podrobnom rozvíjaní teórie fotosyntézy Timiryazev pochopil, že veda na prelome storočí ešte nebola schopná poskytnúť úplný opis tohto procesu.

Vedec o tom neraz písal vo svojich spisoch a zároveň si bol úplne istý, že veľmi skoro „fyziológovia do najmenších podrobností zistia javy, ktoré sa odohrávajú v zrnku chlorofylu; chemici vysvetlia a reprodukujú mimo tela jeho procesy syntézy, ktorých výsledkom je tvorba najzložitejších organických telies, uhľohydrátov a bielkovín, počnúc oxidom uhličitým; fyzici prednesú teóriu fotochemických javov a najvýnosnejšie využitie slnečnej energie v chemické procesy; a keď je všetko hotové, t.j. vysvetlil, potom sa objaví vynaliezavý vynálezca a ponúkne užasnutému svetu prístroj napodobňujúci zrno chlorofylu, ktorý z jedného konca prijíma voľný vzduch a slnečné svetlo a z druhého podáva upečený chlieb. A potom bude každému jasné, že boli ľudia, ktorí si tak vytrvalo lámali hlavu nad riešením takej zdanlivo nečinnej otázky: prečo a prečo je rastlina zelená?

Odvtedy ubehlo sto rokov - kým sa nevyrobil taký prístroj, ktorý užasnutému svetu podáva upečený chlieb, no nie je to ešte koniec sveta?

P.S. Na záver citujme Timiryazeva – jeho slová dnes nadobudli ešte hlbší význam: „Veda nemá právo vstúpiť do svojej svätyne, skrývať sa pred davom a žiadať, aby uverili jej užitočnosti na slovo. Zástupcovia vedy, ak chcú, aby sa tešila priazni a sympatiám spoločnosti, by nemali zabúdať, že sú služobníkmi tejto spoločnosti, že pred ňu musia z času na čas predstúpiť ako pred správcu, ktorému dlhujú účet.

Kliment Arkadyevič Timiryazev sa narodil 25. mája (3. júna) 1843 v Petrohrade. otec bol dedičný šľachtic, pôsobil ako šéf petrohradského colného obvodu. Timiryazev získal doma vynikajúce vzdelanie a v roku 1860 sa stal študentom práva na Petrohradskej univerzite. Takmer okamžite prestúpil na prírodnú katedru fyzikálno-matematickej fakulty. V roku 1861 bol vylúčený pre účasť v študentskom hnutí. O rok neskôr bol prijatý do výcviku ako dobrovoľník. V roku 1866 absolvoval univerzitu, získal titul Ph.D. V roku 1868 začala vedeckej kariéry Timiryazev: publikoval svoju prvú prácu o štúdiu fotosyntézy a odišiel do zahraničia, kde pracoval v laboratóriách významných fyzikov, chemikov a botanikov. V roku 1871 obhájil diplomovú prácu, zamestnal sa na Petrovskom poľnohospodárskej akadémii pri Moskve. V roku 1875 sa stal doktorom botaniky, od roku 1877 prednášal na cisárskej moskovskej univerzite. Pracoval na problémoch fotosyntézy, aktívne aplikoval vedecké úspechy v praxi. Stal sa členom korešpondentom Petrohradskej akadémie vied, bol členom mnohých zahraničných vedeckých spoločností a vzdelávacie inštitúcie. V roku 1911 z politických dôvodov univerzitu opustil. Timiryazev privítal októbrovú revolúciu, keďže bol zarytým republikánom. Kliment Timiryazev zomrel 28. apríla 1920 v Moskve.

Na začiatku 19. storočia mali vedci trochu nejasnú predstavu o tom, aké procesy sa vyskytujú v rastlinách. Najprv sa zistilo, že rastliny vyžarujú kyslík, potom sa ukázalo, že kyslík sa uvoľňuje iba vtedy, ak sú na svetle. O niečo neskôr sa zistilo, že sa tvoria rastliny organickej hmoty a za tento proces je zodpovedný špeciálny pigment obsiahnutý v zelených listoch, chlorofyl.

A akú úlohu zohral ruský vedec Kliment Arkadyevič Timiryazev pri štúdiu fotosyntézy? Jeden z najdôležitejších – zistil, že práve zelený pigment chlorofyl je hlavným článkom v procese fotosyntézy. Dokázal tiež, že rýchlosť a účinnosť procesu fotosyntézy sa líši, keď sú rastliny osvetlené svetlom rôzneho spektrálneho zloženia (v červených a modrých lúčoch prebiehajú všetky reakcie najrýchlejšie a najefektívnejšie a v žltom je fotosyntéza oveľa horšia) a že k reakcii rozkladu oxidu uhličitého v rastlinách dochádza práve vplyvom svetla.

Timiryazev ako prvý študoval najdôležitejšie vlastnosti chlorofylu, jeho zloženie a interakciu so svetelnými lúčmi a zistil, ako pomocou chlorofylu prebiehajú reakcie delenia oxidu uhličitého na uhlík a kyslík. Ako vo všeobecnosti prebieha fotosyntetická reakcia? Z názvu je jasné ("fotka" z gréckeho "svetlo" a "syntéza" - "kombinácia"), že iba pod vplyvom svetla. Ak hovoríme o lokalizácii procesov fotosyntézy, potom sa vyskytujú v špeciálnych organelách rastlinnej bunky - chloroplastoch, kde sa koncentruje všetok chlorofyl. Oxid uhličitý a voda vstupujú do chloroplastov, pričom sa rozkladajú na ich zložky (vodík, uhlík, kyslík), z ktorých sa syntetizujú organické látky. Všetky majú veľký význam pre celý život na našej planéte, keďže sú primárne vo všetkých potravinových reťazcoch. Pre to zásadnú úlohu fotosyntéza, a teda rastliny poukázal Timiryazev.

Kliment Timiryazev bol nielen teoretický vedec, ale aj vynikajúci praktik a veľmi všestranný. Vedec, ktorý pracoval v mnohých oblastiach botaniky, sa snažil výsledky svojej práce aplikovať v praxi, vytvoril inštalácie a zariadenia, ktoré boli na tú dobu jedinečné, s vysokou citlivosťou a presnosťou. S ich pomocou Timiryazev zistil veľa faktov o fotosyntéze.

Kliment Arkadyevich sa celý život zaoberal problémom fotosyntézy, navrhoval nové hypotézy, experimentálne potvrdzoval teórie. Jeho úspechy v tejto oblasti aktívne využívali výskumníci, ktorí pracovali oveľa neskôr. Svetová sláva prišla k vedcovi počas jeho života a výsledky jeho práce tvoria základ moderných poznatkov o úžasnom procese fotosyntézy.

Diela Timiryazeva slúžili na ďalšie objavy v oblasti fotosyntézy. Takže s pomocou oxidu uhličitého s označenými atómami uhlíka sa americkému biochemikovi Melvinovi Calvinovi podarilo zistiť chémiu asimilácie oxidu uhličitého, takzvaný Calvinov cyklus. To zase dalo impulz ďalší vývoj poľnohospodárstvo: meniace sa podmienky prostredia umožňujú upraviť pomer produktov fotosyntézy a vytvoriť podmienky pre optimálny vývoj rastlín.