Температура II на фотосинтез

Насыщение двуокисью углерода, достигается при давлениях, в 3 или 4 раза превышающих парциальное давление двуокиси углерода в свободной атмосфере (см. табл. 39). Насыщение светом достигается при интенсивностях света, соответствующих 10—100% полного полуденного солнечного света (см. табл. 41), и, таким образом, в среднем примерно равняется той интенсивности света, действию которой подвергаются в природе свободно растущие растения. Оптимальная температура фотосинтеза несколько выше средней летней температуры, по крайней мере в умеренных зонах. Таким образом, приблизительная приспособленность фотосинтетического аппарата к природным условиям очевидна. Возможно, что эта приспособленность была приобретена в те времена, когда и средняя температура и содержание двуокиси углерода в атмосфере были несколько выше, чем теперь. Однако этот вывод не может считаться вполне достоверным в редких случаях природа смогла разрешить проблему приспособления [c.279]

Все это не означает, конечно, что процессы, сопровождающиеся возрастанием С, не могут происходить при постоянных температуре и давлении. Но такие процессы происходят лишь по мере получения работы извне, например путем электролиза или с помощью электрического разряда в газах (что требует затраты в обоих случаях электрической энергии) или действием света в фотохимических реакциях. В частности, так происходит фотосинтез в растениях. [c.223]

Концентрация активных частиц при нетермической активации обычно превышает концентрацию, соответствующую распределению Максвелла—Больцмана при данной температуре. В этих условиях нет термодинамического равновесия между активными молекулами и другими частицами, составляющими реакционную смесь. Поэтому концентрации продуктов реакции, как правило, больше концентраций, отвечающих равновесию при данной температуре. В частности, вследствие постоянного подвода к реагирующим веществам энергии (например, световой) оказывается возможным осуществление реакций, для которых при обычных условиях Д( >0, т. е. не идущих самопроизвольно. Примером могут служить процессы фотосинтеза или реакция образования озона из кислорода. [c.241]

При сильном охлаждении СО2 кристаллизуется в виде белой снегообразной массы, которая в спрессованном виде испаряется очень медленно, понижая температуру окружающей среды. Этим и объясняется ее применение в качестве сухого льда . Не поддерживает дыхания, но служит источником, питания зеленых растений (фотосинтез). [c.219]

Итак, при определении объемной силы g в уравнении баланса сил и количества движения (2.1.2) необходимо учитывать влияние изменения концентрации компонентов С на плотность. Действительно, во многих важных случаях изменение концентрации является единственной движущей силой. Тогда С входит в уравнение (2.1.2) в том же виде, как температура в течениях, вызванных переносом тепла. Чтобы связать конвективный и диффузионный перенос химических компонентов, необходимо дополнительное уравнение сохранения, аналогичное уравнению (2.1.3) для температуры. Если происходит одновременная диффузия нескольких различных химических компонентов, требуется несколько таких уравнений. Примером является движение слоя воздуха, непосредственно примыкающего к нагреваемому солнцем листу, находящемуся в почти покоящемся воздухе. Регулирование температуры осуществляется переносом тепла и образованием водяного пара, диффундирующего с поверхности. Но процесс фотосинтеза требует, чтобы к поверхности диффундировал СОг из безграничного резервуара атмосферы, в котором концентрация СОг составляет 0,035 %. Кроме того, с поверхности выделяется и диффундирует О2. Таким образом, имеются три активно диффундирующих компонента водяной пар Н2О, углекислый газ СО2 и кислород О2. Каждый из них диффундирует под действием очень малых, но различных разностей концентраций Со—Соо. Эти процессы происходят в среде, состоящей из других составляющих воздуха — главным образом N2 и основного содержания О2. [c.35]

Совершенно очевидно, что один из наиболее перспективных методов крупномасштабного преобразования солнечной энергии основан на использовании биосистем. Широкое применение биосистем для получения энергии способно обеспечить свыше 15 % производства энергии для экономически развитых стран. В последние 10—15 лет намечены новые пути биотрансформации солнечной энергии при фотосинтезе. Установлено, что некоторые микробиологические системы характеризуются высокой эффективностью фотосинтеза. Так, фоторазложение воды, осуществляемое суспензией хлореллы с образованием кислорода, в оптимальных условиях культивирования дает 130—140 л газа с 1 м освещаемой поверхности в сутки. Известно, что одна из особенностей процесса фотосинтеза — уменьшение эффективности преобразования солнечной энергии при высоких значениях интенсивности света. Новые технологии позволяют повысить эффективность фотосинтеза при высокой интенсивности света. Разрабатываются системы, эффективно поглощающие световой поток и обогащенные реакционными центрами по отношению к пигменту. Световые кривые фотосинтеза улучшаются также с увеличением скорости лимитирующей стадии электронного транспорта. Например, проведение процесса при повышенных температурах в системах термофильных микроорганизмов увеличивает эффективность преобразования солнечной энергии при высокой интенсивности света. [c.26]

Разложение органических веществ (которое практически всегда осуществляется при участии бактерий) может происходить на любой глубине столба воды. В процессе разложения потребляется кислород [уравнение (3.29)], который поступает в воду в больщой степени путем обмена газов на границе вода/воздух и частично — как побочный продукт фотосинтеза. Количество кислорода, способного раствориться в воде, зависит от температуры. Насыщенная кислородом пресная вода содержит около 450 мкмоль л- кислорода при 1 С и 280 мкмоль л- при 20 С. [c.134]

Океаны. Как и биосфера суши, океаны также каждый год обмениваются большими количествами СО2 с атмосферой. В незагрязненной среде потоки воздух-море и море-воздух в целом сбалансированы, и в обоих направлениях каждый год перемещается около 90 ГтС. Такие потоки вверх и вниз управляются изменениями в температуре поверхностного слоя воды в океанах, которая влияет на способность воды растворять СО2, а также потреблением и продукцией газа в процессах фотосинтеза и дыхания/разложения в околоповерхностных водах. Все эти процессы могут в значительной степени варьировать как по сезонам, так и в пространстве. В целом тропические океаны являются суммарными источниками СО2 в атмосферу, тогда как в более высоких и особенно полярных широтах океаны являются суммарным стоком. [c.222]

Содержание растворенного кислорода в воде определяется ее температурой и реакциями, протекающими в водной среде фотосинтеза (содержание кислорода увеличивается) и окисления органических соединений - химического и микробиологического (содержание кислорода уменьщается). На 1 г сухого органического вещества в среднем расходуется 1,5 г кислорода. [c.340]

Несмотря на то что ученым с помощью ультрафиолетового света, электрических разрядов пли высокой температуры удается осуществлять абиогенные синтезы многих сложных биологически.>с -Мо екул, в том числе и сахаров, работа генетического аппарата и биохимические процессы самовоспроизводства растений, основанные на продуктах фотосинтеза, далеко еще не познаны. [c.9]

При наркотическом действии СО на человека может изменяться его поведение — походка, реакция зрачков и др. В относительно малых концентрациях диоксид углерода стимулирует дыхательный центр, в больших — угнетает его и вызывает повышение содержания адреналина в крови. Тем не менее до недавнего времени СО не считался загрязнителем атмосферы, так как в процессе фотосинтеза он усваивается и преобразуется растениями. Однако увеличение в последние годы содержания диоксида углерода в атмосфере становится весьма заметным за последние 200 лет — с 280 до 350 частей на 1 млн частей воздуха, причем более половины прироста приходится на вторую половину XX века, а к 2000 г. оно достигло 0,04% об. Увеличение содержания диоксида углерода в атмосфере может привести к так называемому парниковому эффекту, то есть повышению средней температуры на Земле. [c.42]

Метод основан на измерении чувствительным манометром изменения давления в замкнутом сосудике при постоянной температуре. Поскольку при изучении фотосинтеза и дыхания исследователь имеет дело с процессами, в которых участвуют два газа, то концентрацию одного из них необходимо поддерживать на постоянном уровне, чтобы он не влиял на изменение давления в системе. [c.229]

Процессы, протекающие в толще озер, схематически показаны на рис. 4.16. Зимой самая плотная вода опускается ко дну, а на поверхности при 0°С образуется лед. Максимальная плотность пресной воды наблюдается при температуре 4°С. Лед и снег на нем препятствуют прохождению солнечного света и ингибируют фотосинтез, поэтому, если вода озера богата органическими веществами, количество растворенного кислорода возле дна постепенно уменьшается. Весной, после таяния льда, вода у поверхности нагревается до 4°С и начинает опускаться, тогда как менее плотная вода, находящаяся у дна, начинает подниматься. Этп конвекционные потоки, которым помогает ветер, основатель- [c.108]

Деполяризация катодных участков зависит от температуры, суммарного солесодержания и степени аэрации морской воды. На рис. 1.1 и 1.2 показано влияние температуры, солесодержания и аэрации на скорость коррозии углеродистой стали Ст. 3. В среднем при повышении температуры на 10°С скорость коррозии возрастает в два раза [2]. Источником кислорода (фактор, определяющий степень аэрации) может являться не только-воздушная среда, кислород выделяется и в процессе фотосинтеза высших растений. Процесс фотосинтеза может приводить к локальному повышению концентрации растворенного в воде кислорода и к инициированию действия коррозионных пар дифференциальной аэрации. [c.17]

Присутствие в природных водах растворенного кислорода является необходимым условием существования большинства организмов, населяющих водоемы. Обогащение воды кислородом происходит за счет контакта поверхности водоема с атмосферой и за счет выделения кислорода водной растительностью в процессе фотосинтеза. Любопытно, что содержание кислорода в воде, обусловленное фотосинтезом, иногда значительно превышает величины, соответствующие равновесному насыщению при данной температуре. [c.34]

К процессам, уменьшающим содержание растворенного в воде кислорода, относится потребление его при дыхании живых организмов и при окислении органических веществ. Эти процессы происходят в водоемах непрерывно, усиливаясь с повышением температуры, тогда как интенсивность фотосинтеза зависит не только от температуры, но и от наличия дневного света, а проникновение кислорода в воду из атмосферы возможно только при отсутствии ледового покрова.. [c.34]

При НИЗКИХ температурах фотосинтез у С4-растений обычно достигает насыщения задолго до того, как достигается максимум прямой инсоляции (рис. 14.11). При низких температурах максимальная скорость фотосинтеза в листьях С -растений может становиться даже меньше, чем у Сз-растеиий. Это связано не с лимитирующим действием света или [СОг], а скорее всего с ограниченным транспортом метаболитов, инактивацией некоторых ферментов на холоду и снижением активности ферментов. Так, иапример, транспорт пирувата в хлоропластах мезофилла Сграстения, росички кровяной, очень чувствителен к понижению температуры. У многих С4-растений пируват,ортофосфат— дикииаза очень лабильна на холоду и при низкой температуре диссоциирует, превращаясь из тетрамера в димер или в мономер. Содержание белка фракции I (РуБФ-карбоксилаза) у некоторых С -растений составляет всего 1/4 его содержания у Сз-растений (разд. 14.4). Поэтому при низких температурах каталитическая активность этого фермента у С4-растеиий молсет быть намного ниже, чем у Сз-растений. [c.473]

Влияние температуры на фотосинтез находится в зависимости от интенсивности освещения. При низкой освещенности фотосинтез от температуры не зависит (( ш=1)- Это связано с тем, что при низкой освещенности интенсивность фотосиптеза лимитируется скоростью световых фотохимических реакций. Напротив, при высокой освещенности скорость фотосинтеза определяется протеканием темновых реакций, и в этом случае влияние температуры проявляется очень отчетливо. Температурный коэффициент ( ю может быть около двух. Так, для подсолнечника повышение температуры в интервале от 9 до 19°С увеличивает интенсивность фотосинтеза в 2,5 раза. Температурные пределы, в которых возможно осуществление процессов фотосинтеза, различны для разных растений. Минимальная температура для фотосинтеза растений средней полосы около 0°С, для тропических растений 5—10°С. Имеются данные, что полярные растения могут осуществлять фотосинтез и при температуре ниже О С. Оптимальная температура фотосинтеза для большинства растений составляет примерно 30—33 С. При температуре выше 30—33°С интенсивность фотосинтеза резко падает. Это связано с тем, что зависимость процесса фотосинтеза от температуры представляет собой равнодействующую противоположных процессов. Так, повышение температуры увеличивает скорость темвовых реакций фотосинтеза. [c.144]

Диоксид углерода, образующийся при сгорагши топлива, З сваивается и преобразуется растениями в процессе фотосинтеза. Однако увеличение содержания диоксида углерода в атмосфере весьма заметно. По прогнозам, к 2000 г. оно достигнет 0,04% (сб.). Увеличение содержания диоксида углерода в атмосфере может привести к так называемому парниковому эффекту, т. е. к повышению средней температуры на Земле. [c.20]

Сравнивая выражения (27.1) и (27.2), видим, чп) теоретическое выражение (27.2), полученное на основании механизма реакции, полностью совпадает с эмпирическим выражением (27.1). Это совпадение служит веским доводом в пользу того, что приведенный выше механиим рс акции представляет собой истинный механизм фотосинтеза бромистого водорода. Из (27.1) и (27.2), в частности, следует д = 2kiiYk ,. Так как константа k , слабо зависит от температуры, то температурный коэффициент рассматриваемой реакции должен определяться в основном зависимостью от температуры константы f j. Подставляя в выражение для температурного коэффициента его эмпирическое значение 1,48 и среднее значение температуры 2 = 462 К, находим, что энергия активации процесса (1) Еу 16,6 ккал. [c.170]

Крахмал, макромолекула которого состоит из звеньев глюкозы, представляет собой не индивидуальное вещество, а смесь полисахаридов, отличающихся не только размером макромолекул, но и строением. Крахмал является одним из важнейших продуктов фотосинтеза, образующихся в зеленых частях растений, и составляет основную часть питательного вещества хлеба, картофеля и различных круп. В воде при определенной температуре крахмал набухает и клейсте-ризуется, образуя внешне однородную густую жидкость — крахмальный клейстер, который широко применяют в технике в качестве клея, для шлихтования и отделки тканей, для проклеивания бумаги и т, д. Путем гидролиза из крахмала получают декстрин, патоку и глюкозу, [c.418]

Сопоставление трех кайносимметриков N. Р и Ре , которые одновременно действуют во многих отрегулированных природой сложных и важных многостадийных процессах (фотосинтез, дыхание, движение мышц,. ..), интересно именно в свете того, что в биохимии часто используются корреляционно-динамические электронные эффекты, мгновенно протекаюш ие при невысоких температурах. В этом отношении особенно интересны все загадки азота с участием его в аминокислотах, пиррольных и пиридиновых производных, в аденозине, в разнообразных пуриновых основаниях и т. д. [c.356]

При изучении влияния изненжих факторов (температуры, озета, величины парциального давления СО2 и О2) на процесс фотосинтеза Кальвин нашел (1955), что образование дифосфата рибулозы обратно пропорционально образованию фосфоглицериновой кислоты. Таким образом, факторы, способствующие образованию дифосфата рибулозы, в той же степени уменьшают образование фосфоглицериновой кислоты и наоборот. Другими исследователями было показано, что введение дифосфата рибулозы в свободные от клеток экстракты хлореллы (зеленые водоросли) в темноте приводит к фиксации СОг в карбоксильной группе фосфоглицериновой кислоты. [c.584]

Примером фотохимических реакций является фотосинтез, осуществляемый под действием солнца в биосфере Земли. Огромный интерес представляет перспектива осуществления фотосинтеза в промышленных масштабах. До сих пор 957о всех химических процессов инициируются тепловой энергией, т. е. нагревом. Возникает вопрос можно ли его заменить фотохимическим воздействием Расчеты показывают, что поглощение квантов света в ультрафиолетовой части спектра повышает энергию молекул до такой величины, которая эквивалентна нагреванию реакционной смеси до температур десятка тысяч градусов. Первым фотохимическим процессом, осуществленным в промышленности около 40 лет назад, был процесс сульфохлорирования. Сущность процесса заключается в том, что при действии хлора и оксида серы (IV) на ациклические углеводороды под влиянием светового излучения при комнатной температуре происходит реакция образования сульфохло-ридов иЗОгС (мерсолы) [c.91]

Явление аутоокислення имеет большое значение как в биохи мни, так и в органической химии. В биохимических процессах кислород играет большую роль в поддержании жизни, причем его поглощение п утилизация живыми организмами происходит благодаря катализу энзимами. Принято считать, что ассимиляция жирных кислот протекает через промежуточное образование р-кетокислот и их декарбоксилирование. В связи с реакциями фотосинтеза в растительном мире, происходящими в присутствии хлорофилла, следует напомнить о ранее рассмотренных работах Шенка с применением фотосинсибилизаторов для катализа окисления органических соединений при относительно низких температурах. Давно известно, что хранение различных соединений в контакте с воздухом приводит к образованию нежелательных продуктов окисления в результате этих процессов из нефтяных углеводородов образуются продукты окисления и смолы, а пз эфиров ациклических и циклических — взрывчатые вещества. Аутоокисление, часто катализированное, нашло практическое применение в различных промышленных процессах, например, для получения терефталевой кислоты из ксилолов, малеиновой кислоты из бензола и кумилгидроперекиси из кумола в производстве фенола и ацетона. В будущем можно ожидать значительного увеличения числа таких процессов. [c.456]

Образование метана Тип фотосинтеза Особенности нуклеотидного состава 5 5, 165рРНКитРНК Сложный компонентный состав рибосомальных белков Способность некоторых видов расти при температурах выше 100°С [c.416]

Ввиду известного сходства с дыхательными ферментами (окси-редуктазами) редокс-полимеры представляют большой интерес для моделирования ферментативных систем и как возможные передатчики кислорода органам дыхания из воды. К другим перспективным областям применения их относятся искусственный фотосинтез, фиксация азота при низких температурах и давлениях, изготовление мембран, передающих электроны (электросинтез), использование в качестве антиоксидантов, производство перекиси водорода и удаление кислорода из котельной воды. Редокснты пригодны для восстановления катионов в свободные металлы или ионы с более низким зарядом, для получения иода из растворов его солей и т. д. [c.593]

В незагрязненных водоемах и водотоках, в которых развиваются нормальные флора и фауна, нет условий для развития патогенных болезнетворных бактерий. Отрицательное влияние на их жизнедеятельность прежде всего оказывает температура окружающей среды. Паразитируя в организме человека, эти микробы адаптировались к температуре +37° С, а в природной воде они встречаются с неблагоприятными для их жизни температурными условиями. Кроме того, здесь отсутствуют привычные для патогенных бактерий солевой ооота и обилие питательных веществ. Не благоприятствует их жизнедеятельности также развитие высшей водной растительности, продуцирующей кислород в результате фотосинтеза, и микробов-антагонис-тов, выделяющих в воду антибиотические вещества. [c.186]

Микрофиты — водоросли, играющие огромную роль при формировании фитопланктона и фитобентоса. В составе этих организмов имеется хлорофилл, поэтому на сьету они осуществляют фотосинтез. Их подразделяют па зеленые, синезеленые, диатомовые, эвгленовые и др. Зеленые водоросли,, имеющие ярко-зеленую окраску, развиваются обычно в начале лета спне-зеленые, содержащие кроме хлорофилла еще и растворимый в воде синий пигмент — фикоциан,— преимущественно во второй половине лета диатомовые, также содержащие наряду с хлорофиллом растворимый в воде буры пигмент — диатомин,— ранней весной и поздней осенью. Синезеленые водоросли являются единственными организмами, потребляющими три растворенных в воде газа — азот (включая аммиак), углекислоту и кислород при фотосинтезе они, как и все другие водоросли, выделяют в окружающук> среду кислород. Фотосинтез протекает при наличии света, углекислоты, благоприятной температуры, органических и неорганических соединений,, необходимых для обмена веществ клеток водорослей. При развитии водной флоры основными биогенными элементами, необходимыми для процессов жизнедеятельности, являются углерод, азот, фосфор, калий, кальций, железо, марганец, медь, кремний и некоторые микроэлементы. [c.189]

Воды глубоких озер по вертикали принято расчленять на три зоны слон выше температурного скачка — эпилимнион, слой температурного скачка— металимнион — и слой ниже температурного скачка — гиполнмнион. Это изменение температуры воды сказывается на изменении концентрации газов в слоях. В глубоководных озерах содержание кислорода в воде на раз-ных глубинах соответствует температуре воды на этих глубинах (озера Байкал, Ладожское, Иссык-Куль, Телецкое) в относительно мелких, хорошо прогреваемых озерах наблюдается резкое снижение концентрации кислорода в направлении дна и одновременное возрастание содержания углекислого газа в результате протекания фотосинтеза. С этим же процессом связана стра- [c.229]

Водохранилища представляют собой водоемы, образованные вследствие подъема веды в реке при сооружении плотин по гидрохимической характеристике они близки к естественным озерам. В настоящее время лишь наканливается опыт прогнозирования гидрохимического режима водохранилищ, создаваемых в различных районах нашей страны. Изменения, происходящие с переходом от режима реки к режиму озера, в первой фазе существования водохранилища связаны с затоплением больших площадей и смывом при этом значительных масс растворимых органических и неорганических веществ, а также с новыми гидрологическими условиями — испарением, температурой воды, интенсивностью грунтового питания, возникновением стратификации и др. Поступление в воду больших количеств биогенных элементов (смыв с затапливаемых почв, сброс бытовых стоков и др.) при интенсивном прогреве воды на мелководьях создает условия для развития водорослей. В результате фотосинтеза может наблюдаться изменение газового режима водоема. [c.238]

Эли [86] составил обзор по электропроводности кристаллических органических веществ. Органическими полупроводниками могут быть или чистые органические соединения или молекулярные комплексы, особенно твердые кристаллические вещества, которые проявляют специфическую проводимость, возрастающую с температурой. В ряде исследований [10, 44, 166], вошедших в этот обзор, предполагается, что такие полупроводниковые вещества могут играть важную роль в некоторых биологических процессах, например хлорофилл-белкоБые комплексы в фотосинтезе и комплексы белков с канцерогенными углеводородами. [c.145]

Цель фотосинтеза — дать жизнь новому растению, увеличивая тем самым количество водорослей. В благоприятных условиях и при достаточном питании водоросли растут и размножаются в изобилии. В природных водоемах росту водорослей могут препятствовать мутность, затрудняющая доступ солнечного света, низкая температура зимой или истощение запасов основных питательных веществ. В чистых холодных юрных озерах растет мало водорослей, тогда как озера с теплой водой, богатые азотом и фосфором, поступающими из стоков, изобилуют густыми зарослями водорослей, которые во время своего роста придают воде темно-зеленую окраску и мутность. В стабилизационных биопрудах бурный рост водорослей продолжается до тех пор, пока они не становятся настолько густыми, что дальнейший процесс фотосинтетического усвоения азота, фосфора и углеродсодержащих питательных веществ становится невозможным из-за мутности, препятствующей прохождению солнечных лучей. [c.55]

Следует учитывать, что состав морской воды является весьма нестабильным. Он зависит от географического положения моря или океана, времени года, температуры, присутствия представителей микро- и макрофлоры и большого числа других факторов, которые трудно поддаются учету. Особенно непостоянны физико-химические характеристики воды прибрежной зоны. Вода этой зоны, из которой обычно осуществляется водозабор, оказывается, к сожалению, и наиболее коррозионно-аг-рессивной вследствие увеличивающегося загрязнения промышленными и бытовыми отходами. В морской воде имеется также много органических веществ — продуктов жизнедеятельности или разложения живых организмов. С их присутствием связано наличие в воде НгЗ. Деятельность живых организмов может изменять окислительно-восстановительные условия среды и pH. В результате фотосинтеза, требующего СО2, представители морской флоры повышают pH окружающей среды, а представители фауны, для которых диоксид углерода является продуктом метаболизма, напротив, могут уменьшать pH воды. Кроме [c.15]