Дыхание компенсационная точка

Важным примером взаимодействия света и температуры служит влияние температуры на световой компенсационный пункт. Так называют интенсивность света, при которой скорость ассимиляции как раз достаточна, чтобы уравновесить дыхание. Компенсационный пункт сдвигается в сторону более низких значений интенсивности света при повышении концентрации СО2, которое, как полагают, мало или совсем не влияет на скорость дыхания, но увеличивает скорость ассимиляции (позже мы еще вернемся к этому вопросу). Поэтому концентрацию СО2 в опыте всегда следует указывать при отсутствии таких сведений предполагается, что использовался обычный воздух (0,03% СО2). Еще более важно, однако, указывать температуру. Мы уже говорили выше, что в условиях сильного лимитирования светом Сю для фотосинтеза близок к единице. В то же время для темнового дыхания Сш обычно лежит между 2 и 3 для дыхания на свету данных [c.204]

Было бы очень странно, если бы протекающие одновременно фотосинтез и дыхание не имели общих промежуточных соединений, особенно в примитивных клетках, в которых хлоропласты и митохондрии характеризуются примитивной организацией. Разрыв в кривой зависимости скорости от интенсивности (явно высокий квантовый выход) при слабом освещении, связанный с компенсационной точкой, первоначально был объяснен Коком [59] как подавление светом поглощения Og, обусловленное циклическим образованием АТФ. [c.581]

Весьма существенно различаются светолюбивые и теневыносливые формы растений по положению их компенсационных точек. Так называется интенсивность света, при которой поглощение СОг в процессе фотосинтеза полностью уравновешивается выделением СОг в процессе дыхания тех же листьев в тех же условиях. Некоторые авторы под компенсационной точкой понимают такое сочетание общих условий освещения и температуры, в результате которого в растении за целые сутки процессы образования органического вещества и его затраты на жизнедеятельность организма точно сбалансированы. [c.185]

На жизнедеятельности растений, находящихся в условиях компенсационной точки, положительно сказывается некоторое снижение температуры, причем уровень последней должен быть тем ниже, чем менее благоприятны условия освещения (интенсивность, длительность). Причина состоит в том, что с повышением температуры интенсивность дыхания возрастает значительно сильнее, чем интенсивность фотосинтеза. [c.185]

В среднем можно принять, что у теневых растений компенсация дыхания фотосинтезом достигается при напряжениях света, не превышающих 1 % от полного солнечного освещения, тогда как у светолюбивых растений — 3—5%. Положение компенсационной точки изменяется в связи с другими условиями жизни организма, и в первую очередь температуры, водообмена, минерального питания и проч. [c.186]

Установление существования так называемой компенсационной точки, при которой интенсивность дыхания уравновешивает интенсивность фотосинтеза, явилось одним из убедительных доказательств того, что процесс дыхания зеленого растения не прекращается и на свету. В зависимости от биологических свойств растения и степени его светолюбия изменяются лишь условия, при которых процессы фотосинтеза и дыхания взаимно компенсируются. Показано также, что с помощью малых концентраций наркотиков можно практически полностью подавить фотосинтез, почти не затрагивая дыхания тех же листьев. Все эти [c.299]

Если наклон световой кривой изменяется вдвое в компенсационном пункте, то скорость дыхания при сильном освещении, определенная линейной экстраполяцией световой кривой по ее ходу от компенсационного пункта до /= О, указывает на то, что скорость дыхания в темноте вдвое больше скорости дыхания на свету. [c.551]

Если при компенсирующей интенсивности света повысить температуру листа, то можно ожидать, что скорость дыхания в какой-то степени увеличится, а скорость фотосинтеза либо увеличится гораздо меньше, либо совсем не изменится. Для того чтобы уравновесить новую скорость дыхания, нужно повысить скорость фотосинтеза путем увеличения интенсивности света. Таким образом, компенсирующая интенсивность света с температурой возрастает (табл. 11). Это обстоятельство имеет весьма важное значение при работе в теплицах. В сезоны с очень низкой интенсивностью света, например зимой, следует поддерживать температуру в теплице на минимальном уровне, безопасном для данной культуры. При слишком большом количестве тепла световой компенсационный пункт может оказаться выше естественной интенсивности света. Растения в таком случае начнут терять сухой вес, и это может в конечном счете привести их к гибели. В солнечные периоды, наоборот, можно безопасно повысить температуру и таким образом уменьшить температурное лимитирование фотосинтеза (к счастью, это происходит автоматически, когда в теплице закрыты вентиляционные отверстия). [c.205]

Фотодыхание впервые было замечено по бурно му выделению СО2 после окончания освещения [455—457]. Фотодыхание обусловливает тот факт, что компенсационная точка для соответствующих (растений лежит гораздо выше, чем если бы у них существовало одно темновое дыхание. Компенсационная точка показывает стационарную (низшую) концентрацию СО2 в атмосфере над растением, которая достигается при фотосинтезе на сильном свету в замкнутом сосуде. Например, для пшеницы ко1мп0нсационная точка (равна 180 мл1н ПР И 35 °С [2058]. В противоположность темповому дыханию, на которое практически не влияет уменьшение содержания атмосферного кислорода до весьма низкой величины ПО сравнению с его обычным содержанием, фотодыхание сильно ослабляется с уменьшением давления кислорода [219, [c.218]

Рис. 4.5. Влияние света низкой интеисивиости иа фотосинтез типичного теие-выносливого растения. В компенсационной точке (130 футо-свечей=0,7 Вт/м ) суммарный газообмен равен нулю количество кислорода, выделившегося при фотосинтезе, равио количеству кислорода, поглощенного в процессе дыхания, а количество фиксированной в процессе фотосинтеза СО2 равно количеству СО2, выделившейся при дыхании.

СОз-компенсациониая точка (концентрация СОг, при которой фотосинтез уравновешивает дыхание) [c.135]

Интенсивность фотосинтеза, как известно, связана также с движениями устьиц, степень открытости которых зависит от освещенности, температуры, влажности, концентрации СО2 и других условий. Поэтому, помимо изменений на хлоропластном уровне, рано или поздно сказывается и изменение степени открытости устьиц. Имеется много данных о сопряженности между состоянием устьичиого аппарата и компенсационной точкой газообмена (равновесием между фотосинтезом и дыханием). Поскольку устьичное сопротивление диффузии СОа зависит от ширины устьичных щелей (рис. 53), а ширина их увеличивается при улучшении водообеспеченности растений и повышении степени тургесцентности замыкающих клеток, ряд исследователей судят о влиянии водообмена на фотосинтез по величине устьич-ных сопротивлений [469]. Однако данные по этому вопросу противоречивы. [c.182]

Зависимое от действия света поглощение кислорода, сочетающееся с выделением СО2, называют фотодыхаиием. Исследования с применением изотопов кислорода показали, что большинство растений действительно дышит на свету и дыхание может протекать параллельно с процессом фотосинтеза. Фотодыхание с высокой по СО2 компенсационной точкой установлено у большой группы высших растеиий (шпинат, подсолнечник, табак, пшеница, бобовые). У растеннй с низкой по СО2 компенсационной точкой явление фотодыхания почти не обнаруживается (сахарная свекла, кукуруза и другие культуры тропического происхождения). [c.202]

В процессе фотосинтеза в растенин образуются и накапливаются органические вещества. Количество их зависит от интенсивности фотосинтеза и дыхания растений, от соотношения между этими процессами, от положения так называемой компенсационной точки. Это такое состояние, когда в растении фотосинтез и дыхание полностью уравновешиваются, оно означает, что сколько.вещества создано, столько и израсходовано в процессе дыхания, т, е. нет ни увеличения, ни уменьшения массы, окружающая атмосфера не обогащается ни кислородом, нн углекислым газом. При таких условиях органические вещества не накапливаются. [c.226]

Таким образом, вышеизложенные эксперименты не дают доказательств химического взаимодействия между катализаторами или промежуточными продуктами дыхания и фотосинтеза. Несмотря на это, в наблюдениях Варбурга [3] и ван дер Паува [7] по цианид-ному, торможению фотосинтеза имеются указания, что дыхание может доставить фотосинтезу нечто большее, чем свой конечный продукт — двуокись углерода. По данным этих авторов, цианид понижает фотосинтез до компенсационного пункта, но не приводит к поглощению кислорода и выделению двуокиси углерода. Относящиеся сюда экспериментальные данные и их интерпретация обсуждались в главе XII. Это явление требует дальнейшего изучения если его реальность подтвердится, то это может указывать на то, что карбоновые кислоты, образующиеся как промежуточные продукты дыхания, способны использоваться в фотосинтезе как окислители вместо комплексов СОз . Благодаря этому фотосинтез может идти, минуя чувствительную к цианиду реакцию, при которой образуется комплекс СО-2 из акцептора и свободной двуокиси углерода. Пока это только предположение, но оно, несомненно, заслуживает дальнейшего изучения. Вероятность такого предположения повышается наблюдениями Фэна, Штауффера и Умбрейта (см. главу XIX), показавшими, что и другие органические карбонильные соединения также могут использоваться в фотосинтезе как окислители-заменители. [c.572]

Томас, Хендрикс и Хилл [102] нашли, что у растений свеклы при 15° фотосинтез компенсирует дыхание при [ Og] 0,003%, т. е. при значении примерно в три раза меньшем, чем то, которое нашли Миллер и Барр. Габриэльсен [117] нашел, что компенсационный пункт у листьев Sambu as, на свету интенсивностью 1-10 лк, лежит при [ O.jl, равной 0,009 об.%. [c.314]

Компенсационным пунктом можно также назвать ту концентрацию Og, при которой газообмен становится равным нулю при данной интенсивности света (см. гл. XXVII), или температуру, при которой газообмен равен нулю при данной комбинации параметров / и [СОд] (см. гл. XXXI), но в обоих этих смыслах указанный термин употребляется редко. Иногда обозначение верхний компенсационный пункт применяется к точке второго перекрещивания кривых фотосинтеза и дыхания, которое может иметь место или при очень высокой интенсивности света, или при температурах выше оптимальной (см. гл. XXXI). [c.407]

В суспензиях дыхание пропорционально концентрации клеток, тогда как поглощение света в оптически плотных системах увеличивается не пропорционально увеличению концентрации, а медленнее (закон Бэра). Поэтому при сравнении концентрированной суспензии с разбавленной суспензией тех же самых клеток можно ожидать, что компенсационный пункт второй суспензии будет лежать при более низкой интенсивности света. Если же уменьшение оптической плотности имеет место в результате понижения концентрации хлорофилла внутри клеток (без изменения числа клеток в единице объема), то компенсационный пункт будет сдвинут в противоположном направлении, т, е. в сторону более высоких интенсивностей света, потому что в этом случае уменьшение общего выхЬда фотосинтеза не будет компенсироваться более сильным уменьшением общего дыхания. Интенсивность дыхания клеток, содержащих недостаточное количество хлорофилла, равна интенсивности дыхания нормальных зеленых клеток (см. Ноддак и Копп) или даже превышает ее (хлоротпческие клетки hlorella, выращенные Эмерсоном и Льюисом большинство адаптированных к солнцу светлозеленых листьев). Три примера усиленного дыхания подобных клеток имеются в табл. 43 и 44. [c.408]

Уменьшенное снабжение двуокисью углерода снижает фотосинтез, не влияя на дыхание. Если вследствие недостатка двуокиси углерода световые кривые начинают изгибаться уже при слабом освещении, то компенсационный пункт может быть сдвинут к высоким интенсивностям света (см. фиг. 186) или окажется вообще недостижимым. О таком случае упоминалось в гл. XXVI, когда мы говорили об экспериментах Чеснокова и Базыриной [74], а также Миллера и Барра [96], в которых газовый баланс наблюдался при интенсивностях света порядка 20 10 лк. Миллер и Барр [96] отмечают, что в тех случаях, когда лимитирующим фактором является двуокись углерода, компенсирующая интенсивность света не зависит от температуры. Из этого следует, [c.411]

Ранее, при объяснении приписываемой цианиду неспособности снизить фотосинтез ниже компенсационного пункта (т. I, стр. 318), мы предположили, что компенсация дыхания на свету не требует полного фотосинтеза. Мы встретимся с той же проблемой при описании исследований дыхания на свету, проведенных Кальвином и его сотрудниками при помощи меченых углеродных атомов (см. гл. XXXVI). Из этих опытов Кальвин, подобно Коку, выводит заключение, что скорость дыхания при сильном освещении составляет лишь около половины дыхания в темноте (эта сохраняющаяся на свету половина может представлять ту часть общего клеточного дыхания, которая происходит вне хлоропластов и поэтому не зависит от освещения). [c.553]

Франк [47], объясняя результаты Варбурга и Бёрка посредством представления о фотохимическом обращении дыхания на полпути, высказывает предположение о том, что интенсивность этого процесса зависит от способности промежуточных продуктов дыхания (вероятно, органических кислот) проникать из протоплазмы в хлоропласты и что на эту способность влияет физиологическое состояние клетки. Остается неясным, почему наличие этого явления не могло быть установлено во многих тщательных исследованиях. Так, Эмерсон и его сотрудники никогда не наблюдали в области компенсационного пункта какой-либо кривизны световых кривых, которая могла бы служить указанием на более низкий квантовый расход в очень слабом свете. Браун и сотрудники [55] не смогли обнаружить влияния света на дыхание в опытах с масс-спектрографом поглощение 0 0 из воздуха продолжалось при освещении, тогда как 0 0 выделялся в то же время при фотосинтезе водоросли, в среде с водой, обогащенной О . Ранее указывалось, что Варбург и сотрудники [51] пришли к тому же заключению в результате наблюдения скорости потребления кислорода [c.555]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология