Фотосинтез условий освещения

Из различий в спектрах поглощения зеленых водорослей, цианобактерий, пурпурных бактерий и зеленых бактерий можно заключить, что разные группы фототрофных организмов используют для фотосинтеза свет разных участков спектра. Это связано с условиями освещения в естественных местах обитания разных фототрофных организмов. Найденные различия используют дри получении накопительных культур некоторых фототрофных бактерий (см. рис. 12.13). [c.378]

Различия между внешними и внутренними факторами в действительности не столь отчетливы, так как при изменении первых нередко изменяются и вторые. Эти изменения внутренних факторов могут быть кратковременными или стойкими. Примером кратковременных изменений служат устьичные движения, совершающиеся под влиянием первых пяти перечисленных выше внешних факторов. Стойкими оказываются, например, изменения в структуре листа, вызванные различными условиями освещения или разными уровнями минерального питания. При изучении таких изменений применяются главным образом два экспериментальных подхода в первом случае все растения выращиваются в одинаковых условиях, а затем в течение коротких промежутков времени (пока измеряется скорость фотосинтеза) целые растения или листья подвергаются различным экспериментальным воздействиям во втором случае все растения с самого начала выращиваются в условиях проведения эксперимента. Как правило, второй подход дает результаты, более важные для практики и для экологических исследований. Однако при этом больше и вероятность появления существенных добавочных изменений в структуре листа и в других внутренних факторах, вследствие чего трудно бывает отличить непосредственное влияние внешних факторов на скорость фотосинтеза от косвенных эффектов. [c.126]

Методом меченых атомов установлено, что в процессе фотосинтеза в растениях создаются разнообразные вещества, количество и состав которых изменяется в зависимости от вида растения, возраста, условий существования и др. Оказалось, что в фотосинтезе большую роль играет спектральный состав света и его интенсивность. Например, красно-желтая часть спектра способствует синтезу главным образом углеводов синяя часть спектра — образованию белков. Это создает возможность более эффективного использования фотосинтеза в тепличном хозяйстве, где можно создавать различные условия освещения и управлять качественной и количественной стороной этого процесса. [c.485]

Закономерные изменения местоположения в зависимости от условий освещения отмечаются и у митохондрий. Например, на свету митохондрии зеленых клеток расположены в непосредственном соседстве с хлоропластами, окружая их плотным кольцом, тогда как ночью митохондрии располагаются по периферии протоплазмы, по соседству с клеточными стенками. Эти перемещения несомненно находятся в связи с процессом фотосинтеза, который протекает в хлоропластах на свету, однако вопрос о сущности этой связи остается пока неясным. [c.36]

Мы знаем, что слагающие фотосинтез световые и темновые процессы различаются в отношении своей непосредственной зависимости от наличия солнечной энергии. Нужно, однако, иметь в виду, что независимость от наличия света так называемых темновых процессов является условной, поскольку эти процессы теснейшим образом связаны со световыми и одновременно сами оказывают влияние на последние. Ход световых процессов определяется не только условиями освещения, но и той скоростью, с которой осуществляется дальнейшая (темновая) переработка образующихся в результате их продуктов. Нет необходимости говорить о том, насколько велика зависимость темновых процессов от процессов фотохимических, дающих начало первичным продуктам восстановления углерода, которые затем перерабатываются химическим путем. [c.174]

ФОТОСИНТЕЗ И УСЛОВИЯ ОСВЕЩЕНИЯ [c.175]

При рассмотрении вопроса о зависимости фотосинтеза от условий освещения следует иметь в виду, что влияние света сказывается как на образовании пигментов, так и на самом ходе процесса ассимиляции углекислоты. [c.175]

Приспособление к определенным условиям освещения обнаруживается у разных видов водорослей и при сравнительном изучении интенсивности фотосинтеза в условиях монохроматического света. А. А. Рихтер показал, что зеленые водоросли ассимилируют более интенсивно за красным экраном, чем за зеленым, тогда как красные водоросли, наоборот, интенсивнее за зеленым экраном. [c.181]

При обсуждении вопроса о зависимости фотосинтеза от условий освещения следует иметь в виду сложную природу этого процесса, наличие в нем не только световых, но и, так называемых, темновых, биохимических реакций. В случае строго фотохимического процесса, при котором имеет место диссоциация ка-кого-либо соединения за счет энергии поглощенных квантов, скорость реакции возрастает прямо пропорционально интенсивности освещения. [c.182]

Несмотря на то, что степень использования солнечной радиации растительным покровом в целом весьма невысока, интенсивность освещения оказывается в большинстве случаев фактором, лимитирующим фотосинтез. Такое положение наблюдается, как правило, в ранние утренние и вечерние часы суток, а такл<е в любое другое время дня при облачном небе. Следует также учитывать, что у всех многолетних и кустарниковых форм растений в благоприятных условиях освещения находятся лишь периферические листья, тогда как листья, расположенные внутри кроны, нередко получают света недостаточно. Известно, например, что интенсивность света, прошедшего через толщу одного листа, составляет от Д ДО Vio исходной интенсивности прямого света. [c.183]

Выше уже отмечались особенности, свойственные различающимся по светолюбию растениям, которые касаются общего содержания пигментов, качественного состава последних и проч. Не менее четко различаются эти растения и по характеру тех изменений в ходе фотосинтеза, которые у них возникают в различных условиях освещения и температуры. [c.183]

В табл. 16 приведены данные, характеризующие интенсивность фотосинтеза у некоторых представителей древесной растительности в условиях различной интенсивности света. Из этих данных видно, что светолюбивостью растения определяется характер сдвигов фотосинтетической активности листового аппарата при изменении условий освещения. Освещение интенсивностью в 1% от полного солнечного света резко угнетает фотосинтез, однако это угнетение значительно меньше у теневыносливых форм деревьев (в особенности лиственных пород). Увеличение интенсивности света оказывает благоприятное влияние на фотосинтез только у светолюбивых форм и притом лиственных пород (в среднем на 70%). У светолюбивых хвойных этот эффект почти вдвое меньше (40%). Что касается теневыносливых форм, то в группе хвойных [c.184]

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]

Влияние света на интенсивность фотосинтеза в большой степени зависит от действия, оказываемого условиями освещения на формирование самого фотосинтетического аппарата. И в данном случае важная роль принадлежит как интенсивности, так и спектральному составу света. При низкой интенсивности светового потока синтезу хлорофилла благоприятствуют длинноволновые лучи, тогда как при мощном потоке радиации накопление хлорофилла идет быстрее в коротковолновых лучах. Вполне вероятно, что это обусловлено активирующим действием синего света на отдельные звенья окислительного аппарата, связанные с биосинтезом порфиринов. [c.186]

Бриллиант пришла к выводу, что характер сдвигов фотосинтетической активности, вызываемых изменениями в степе ни оводненности клетки, зависит от многочисленных факторов. К ним относятся видовые особенности и фаза развития растения, степень и способ обезвоживания, условия освещения и прочее. Иными словами, роль обезвоживания состоит в нарушении нормального состояния коллоидов протоплазмы, от которого зависит ход как фотохимических, так и темновых реакций фотосинтеза. [c.197]

Вполне естественно ожидать, что изменения фотосинтетической активности листьев на протяжении дня должны в первую очередь отражать связь этого процесса с условиями освещения. Однако эта связь имеет лишь общий характер, поскольку суточный ход фотосинтеза зависит не только от условий освещения. [c.198]

Характерной чертой ферментативных систем, связанных с фотосинтезом, является их приспособленность к закономерным изменениям условий освещения и температуры, имеющим место на протяжении суток. Наличием тонко отрегулированной, пригнанной к внутренним и внешним условиям ферментной системы и обеспечивается возможность выполнения сосредоточенных в листе столь противоречивых функций, как накопление ассимилятов, с одной стороны, и снабжение ими остальных органов растения — с другой. [c.201]

Согласно теории стадийного развития растение после завершения первой стадии развития (яровизации) должно пройти вторую стадию — световую. Основная роль при прохождении этой стадии принадлежит, наряду с другими факторами, условиям освещения. Для прохождения световой стадии соверщенно не требуется, чтобы свет действовал непосредственно на точку роста растений, важно лишь, чтобы в соответствующих условиях освещения находились листья, которые являются основными органами, воспринимающими действие света (М. X. Чайлахян). Следовательно, световую стадию могут пройти лишь растения, имеющие листья (хотя бы один лист). Обязательным условием, необходимым для прохождения световой стадии, является фотосинтез. [c.590]

Установлено, что растения, завершившие стадию яровизации, находясь в условиях освещения, соответствующих потребностям этих организмов при прохождении световой стадии, отличаются более высокой интенсивностью фотосинтеза и дыхания, чем растения, находящиеся в условиях освещения, неблагоприятных для прохождения этой стадии. При этом характер реагирования отвечает исторически сложившейся приспособленности различных групп растений. Так, растения, ускоряющие прохождение световой стадии на длинном дне, имеют интенсивность газообмена в этих условиях вдвое большую, чем те же растения, находящиеся на коротком дне. У растений короткодневной группы фотосинтез и дыхание активируются, наоборот, на коротком дне (В. М. Катунский). [c.609]

Таким образом, изменения интенсивности фотосинтеза и дыхания при изменении условий освещения носят приспособительный характер. [c.609]

Большое влияние оказывает на процессы закаливания свет. Выше уже отмечалось, что первая фаза закаливания осуществляется только в условиях хорошей инсоляции, способствующей активному течению процессов фотосинтеза. В отсутствие света закаливание при температуре несколько выше нуля совершенно не происходит, а темнота вызывает в этих условиях даже снижение холодостойкости. Вторая фаза закаливания с условиями освещения не связана. Однако после прохождения световой стадии зимостойкость, приобретенная растением в результате закаливания, практически полностью теряется. Если длина дня не благоприятствует прохождению растениями световой стадии развития, то зимостойкость не снижается. [c.622]

Растения, выращенные на синем и красном свету, существенно различаются по составу продуктов фотосинтеза. По данным Н. П. Воскресенской (1965), при выравнивании синего и красного света по квантам, т. е. при одинаковых для фотохимической стадии фотосинтеза условиях освещения, синий свет уже через несколько секунд экспозиции активирует включение С в неуглеводные продукты — амино- и органические кислоты, главным образом в аланин, аспартат, малат, цитрат, и в более поздние сроки (через минуты) — во фракцию белков, а красный свет при коротких экспозициях — во фракцию растворимых углеводов и при минутных экспозициях — в крахмал. Таким образом, на синем свету по сравнению с красным светом в листьях дополнительно образуются неуглеводные продукты. Эти различия в метаболизме углерода при действии света разного качества обнаружены у целых растений с Сз- и С4-ПУТЯМИ ассимиляции СО2, у зеленых и красных водорослей они сохраняются при различных концентрациях СО2 и неодинаковой интенсивности света. Но у изолированных хлоропластов различий в образовании крахмала на синем и красном свету не обнаружено. Полагают, что фоторецептором, с деятельностью которого связаны изменения в метабо- [c.110]

Выход биомассы зависит, таким образом, от площади коллектора солнечной энергии (листьев), функционирующих в течение года, и числа дней в году с такими условиями освещенности, когда возможен фотосинтез с максимальной скоростью, что определяет эффективность всего процесса. Результаты определения доли солнечной радиации (в %), доступной растениям (фотосинтетически активной радиации, ФАР), и знание основных фотохимических и биохимических процессов и их термодинамической эффективности позволяют рассчитать вероятные предельные скорости образования органических веществ в пересчете на углеводы. [c.47]

Указанное значение для среднего диаметра устьица (d= = 10 мкм) весьма приблизительно и основано на измерении [255] длины и ширины эллиптических отверстий на фиксированных препаратах, приготовленных методом Ллойда [204] вполне возможно, что это значение завышено [140] и действительно такую величину получают лишь в условиях дефицита СОг, например в неподвижном воздухе при наличии интенсивного фотосинтеза. Для получения 2 использовалось среднее расстояние от некой внутренней точки нижнего эпидермиса до середины палисадного слоя ( 150 мкм). При определении Ьз принимали, что расстояние от стенки клетки до хлоропласта равно 2,4 мкм в воде, что эквивалентно 2,4 см в воздухе. При слабом освещении и низкой температуре, когда химические реакции замедлены, химическое сопротивление будет значительным и концентрация СОг на поверхности хлоропласта будет заметно больше нуля. Даже при благоприятных условиях освещения и температуры химическое сопротивление, по мнению Максвелла, равно сопротивлению гидродиффузного пути в этой главе мы будем считать, что это именно так, хотя другие исследователи [110] полагают, что на сильном свету концентрация СОг на поверхности хлоропласта равна нулю. У данной разновидности Р. zonale на верхней стороне листа число устьиц обычно в 10 раз меньше, чем на нижней поэтому для простоты мы будем пренебрегать поглощением СОг через верхнюю поверхность. Если принять величину 0,40 в вместо лО/8 для неподвижного воздуха (стр. 62) и уменьшить коэффициент I -j- nd/4) на 10%, то [c.71]

Столь малое относительное число фотохимически активных молекул хлорофилла облегчает, в частности, хроматическую адаптацию фотосинтезирующих организмов, при которой изменение суммарного спектра светосборщиков в зависимости от условий освещения может практически не влиять на реакционный центр, т. е. на протекание фотосинтеза. [c.20]

Большое влияние на направленность фотосинтетического усвоения углекислого газа оказывают условия освещения. Чем выше освещенность, тем больше включается в состав углеводов. При очень низкой освещенности набор продуктов фотосинтеза и распределение в них радиоактивного углерода мало отличаются от гетеротрофной фиксации ССЗг. Можно считать, что в течение суток происходит постепенный переход от гетеротрофного к автотрофному (ранним утром) механизму усвоения СОг и обратно-(в поздние вечерние часы). Очень сильно изменяется распределение С среди продуктов фотосинтеза при резких переходах темнота свет, светтемнота. [c.249]

При фосфатном толодан ии, независимо от условий освещения, уменьшается поступление в высокополимерные соединения, осабенно в белки, снижается содержание в фосфорилираванных соединениях (ФГК и гексозофосфатах), но повышается —в сахарах и аминокислотам (в процентах от общей радиоактивности продуктов фотосинтеза). [c.256]

Жгутиковые отличаются постоянством формы и наличием тонких протоплазматических выростов — жгутиков, служащих органоидами движения. Среди представителей этого класса встречаются организмы с различным уровнем организации и типом питания. Некоторые из них (вольвоксовые, хламидомонады), обладающие фотосинтетической деятельностью, относятся к растительным организмам. Эвгленовые имеют смешанный тип питания в условиях освещения они получают органические вещества в процессе фотосинтеза, а в отсутствие света переходят на питание органическими веществами и обесцвечиваются. При этом продукты питания могут поступать в виде растворов через пелликулу или заглатываться в форме твердых частиц. Эвгленовые распространены в водоемах, загрязненных органическими веществами. Они имеют один жгутик и хроматофоры, содержащие хлорофилл. В передней части клетки на- [c.208]

Анализ зависимости фотосинтеза от температуры и интенсивности света позволил установить, в каких условиях освещения ли-митирующшй этот процесс являются те или другие реакции. Ири низкой освещенности скорость фотосинтеза пропорциональна интенсив-лости света и практически мало зависит от температуры. Следовательно, в этих условиях скорость фотосинтеза определяется световыми реакциями. 11ри высокой освещенности скорость фотосинтеза от интенсивности света не зависит, действие же температуры на нее сильно сказывается. Ограничивающим скорость процесса фотосинтеза в целом в этих условиях являются темновые ферментатиь-ные реакции. [c.13]

Решающее значение-в выяснении этого вопроса имели работы по определению квантового выхода фотосинтеза при освещении растений лучами, поглощаемыми если не целиком, то преимущественно дополнительными питаентами, а также особенности флуоресценции растений в этих условиях. [c.141]

Воскре сенская H.Ji. Oo образовании органических кислот и аштокислот при (фотосинтезе в разных условиях освещения. "Физиол.раст.", 1956, т.З, вып.1, стр.49. [c.278]

Эта точка зрения подкрепляется данными экспериментальных наблюдений над дневным ходом фотосинтеза у форм сахарной свеклы с различным содержанием хлорофилла в листьях (А. С. Оканенко и др.). Установлено, что отношение уровней фотосинтеза у таких растений не остается постоянным и зависит от условий освещения. [c.199]

Из этих же соображений следует исходить при определении норм высева семян, от которых зависит густота стояния при размещении растений и др. Решая эти задачи, необходимо учитывать, что от условий освещения зависят не только интенсивность фотосинтеза, но и все формативные процессы в растении, образование репродуктивных органов и т. п. Правильный выбор густоты стояния и способа размещения растений обеспечивает возможность избелоть потери солнечной энергии на нагрев почвы, неизбежно вызывающей нарушение водообмена растений. Условия же водообмена, транспирация, как мы знаем, оказывают на фотосинтез исключительно большое влияние. [c.205]

В 1779—1780 гг. И. Ингенгауз доказал, что зеленое растение способно, в зависимости от условий освещения, не только поглощать СОг и выделять Ог, но и, поглощая Ог, выделять СОг. Через 20—25 лет была опубликована серия замечательных наблюдений Соссюра, в которых автор впервые строго количественно доказал существование у зеленых растений двух диаметрально противоположных типов газообмена. Соссюр показал, что выделение СОг и поглощение кислорода наблюдается у зеленых частей растений только в отсутствие света, тогда как у незеленых — и в темноте, и на свету. Однако выводы из этих исследований, проведенных весьма точными методами, долго не получали общего признания и оспаривались. Многие авторитеты ставили в то время под сомнение самою возможность существования дыхания у растений, обосновывая это отсутствием у растений специального органа, приспособленного для дыхания. Не допускалось также одновременное наличие у одного и того же организма двух диаметрально противоположных по своей сущности функций, ка-к iми являются фотосинтез и дыхание. [c.210]

Зависимость роста от условий освещения имеет довольно сложный характер. Принято считать, что потребность автотрофных растений в свете связана с использованием последнего в процессах фотосинтеза. Что же касается собственно процессов роста, то последние могут у высших растений протекать при полном отсутствии света. Однако, если процессы роста при наличии необхюдимых условий (пластические вещества, соответствующая температура и влажность воздуха и др.) продолжаются и в полной темноте, то самый характер роста в этих условиях сильно изменяется. [c.520]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология