Двуокись углерода в С растениях

Основные химические элементы, из которых состоит биомасса,— это кислород, углерод, водород, азот. На рис. 1 показано количественное соотношение химических элементов биомассы в килограммах на один гектар сущи. В процессе фотосинтеза растения суши производят 53-10 т кислорода в год, а фитопланктон — 414-10 т. Этот кислород расходуется на дыхание различными организмами и на окислительные процессы при разложении сложных органических веществ микроорганизмами. Потребляя в процессе фотосинтеза воду и двуокись углерода, растения снова освобождают связанный в них кислород, и цикл кругообращения кислорода возобновляется. Подсчитано, что весь кислород атмосферы земного шара проходит в этом кругообороте через живое вещество биосферы примерно за 2000 лет. [c.7]

Истинная клетчатка занимает по своему количеству первое место среди всех природных органических соединений. По приблизительной оценке количество двуокиси углерода, связанной растениями в виде целлюлозы, достигает 1100 биллионов килограммов, т. е, равно почти половине ее количества, находящегося в атмосфере. Отсюда видно, насколько важно, чтобы целлюлоза в результате естественных процессов разло>кения быстрее превращалась вновь в основные составные части двуокись углерода и воду — и тем самым предотвращалась бы возможность постепенного обеднения атмосферы углекислотой. [c.460]

Огромное значение белки имеют и для жизнедеятельности растительных организмов, хотя содержание их в растениях значительно меньше. В то же время только в растениях, наряду с синтезом углеводов, осуществляется синтез белков из простых неорганических веществ. Необходимую для этого двуокись углерода (СОа) растения поглощают из воздуха, а минеральные азотистые соединения и воду — из почвы. В животные же организмы белки поступают в готовом виде — с растительной или животной пищей в процессе пищеварения белки под влиянием ферментов расщепляются до а-аминокислот, которые усваиваются, и в тканях также под действием ферментов вновь образуют белки. [c.289]

Мир растений — исполинское производство высокомолекулярных соединений, в котором осуществляется биохимический синтез высших полисахаридов и лигнина. Катализаторами сложных процессов, приводящих к синтезу высокомолекулярных соединений в растениях, служат белки-ферменты исходным сырьем в синтезе углеводов является двуокись углерода, которая, будучи конечным продуктом окисления любых углеродсодержащих соединений, непрерывно выделяется в атмосферу. Единственным природным процессом, в котором двуокись углерода претерпевает обратное превращение в сложные органические соединения, является ее ассимиляция растениями. Таким образом поддерживается круговорот углерода и сохраняется его баланс на земном шаре. [c.12]

Для растений двуокись углерода служит источником углерода, и обогащение ею воздуха в парниках и теплицах приводит к повышению урожая. [c.97]

Двуокись углерода (другие названия углекислый газ, угольный ангидрид) образуется в природе при горении и гниении. Содержится в воздухе (0,03% по объему), а также во многих минеральных источниках (нарзан, боржоми и др.). Вьщеляется при дыхании животных и растений. [c.259]

Изотоп углерода С образуется с постоянной скоростью в верхних слоях атмосферы. Возникает он из атомов азота в результате действия на них космических лучей превращение азота в углерод-14 происходит по реакции, приведенной в предшествующем разделе. Радиоактивный углерод окисляется до двуокиси углерода, которая благодаря непрерывным перемещениям воздушных масс полностью смешивается е атмосфере с нерадиоактивной двуокисью углерода. Равновесная концентрация углерода-14, образующегося в атмосфере под действием космических лучей, равна примерно ЫО , а это значит, что один атом радиоактивного углерода приходится на 10 атомов обычного углерода. Двуокись углерода, как радиоактивная, так и нерадиоактивная, поглощается растениями, фиксирующими углерод в своих тканях. Животные, питающиеся растительной пищей, также накапливают в своих тканях углерод, содержащий 1-10 частей радиоактивного изотопа. После гибели растения или животного радиоактивность углерода в его тканях, определяемая количеством находящегося в них радиоактивного углерода, соответствует доле радиоактивного углерода, содержащегося в атмосфере в условиях равновесия. Однако через 5760 лет (период полураспада углерода-14) половина содержащегося в них изотопа подвергнется распаду и радиоактивность данного материа-ла-уменьшится наполовину. Через 11520 лет останется только четвертая часть первоначальной радиоактивности и т.д. Следовательно, путем определения радиоактивности образца углеродсодержащего материала (древесины, мяса, древесного угля, кожи, рога или других ископаемых остатков растительного или животного происхождения) можно определить число лет, прошедших с того времени, когда присутствующий в данном образце углерод первоначально был поглощен из атмосферы. , - [c.617]

В случае максимального расхода 230 тепла, когда выделяющаяся при сжигании газа двуокись углерода не поглощается полностью растениями, оптимальную концентрацию ее можно поддерживать только при помощи воздухообмена тогда расход воздуха (тепла) увеличивается (случай, когда растения еще малы). [c.230]

Значение pH морской воды может в некоторой (очень слабой) степени зависеть от фотосинтеза растений. В светлое время суток растения поглощают двуокись углерода и тем самым влияют на pH. В приповерхностных слоях морской воды содержание двуокиси углерода определяется также обменом с атмосферой. [c.23]

Избыток Са(0Н)2 предотвращает переход мышьяка в раствор. Однако при длительном хранении или нахождении препарата на воздухе содержащаяся в воздухе двуокись углерода карбонизует известь, вследствие чего гидролиз интенсифицируется и появляется свободная мышьяковая кислота, В отличие от лежалого продукта свежий арсенат кальция, состоящий главным образом из основной соли, выделяет водорастворимый мышьяк медленно и в небольших количествах, чем объясняется его безопасность для растений. [c.651]

В подобном опыте существует лишь две возможности либо С 02 окажется токсичным для растения, и в этом случае оно не абсорбирует его или будет им убито, либо будет абсорбирован таким же образом, как обычная двуокись углерода. В этом случае следует ожидать, что распределится беспорядочно по всему растению, так как сомнительно, чтобы последнее отличало обычную от радиоактивной двуокиси углерода. [c.11]

В длительном опыте Стоун [192] вводил в растения пшеницы на стадии их роста меченую двуокись углерода. Эта стадия соог-ветствовала наибольшей скорости лигнификации. Растения срезали каждые несколько дней вплоть до созревания и окисляли нитробензолом в щелочи. После этого определяли общую радиоактивность растений и выделенных продуктов окисления ванилина. сиреневого альдегида и л-оксибензальдегида. [c.775]

Видимый свет — это тот диапазон световой энергии, который используется растениями и микроорганизмами в процессе фотосинтеза. С помощью фотосинтеза атмосферная двуокись углерода фиксируется в такой химической форме, которая используется не только самими растениями, но и служит первичным источником пищи для всего живого мира. Различные фоторецепторы регистрируют также вариации в количестве до- [c.9]

В тропиках при высокой влажности и зараженности тропического воздуха микроорганизмами создаются сложные условия для работы органических покрытий, которые служат пищей для споровых растений и насекомых. В защитной пленке развивается микрофлора. В средних и тяжелых условиях эксплуатации очень малые молекулы воды (0,3 нм) благодаря своей подвижности легко проникают сквозь пленку высокомолекулярного соединения. Способность воды быстро растворять двуокись углерода, сернистые и другие соединения из воздуха приводит к образованию насыщенных растворов со значительной степенью агрессивности и коррозионной активности. Увлажненная пленка любого органического полимера проницаема для влаги, дело только во времени, в длительности проникновения. [c.162]

Большинство азотных удобрений получают синтетически — путем нейтрализации кислот щелочами. Исходными материалами для получения азотных удобрений служат серная и азотная кислоты, двуокись углерода, жидкий или газообразный аммиак, гидрат окиси кальция и т. д. Азот находится в удобрениях либо в форме катиона NH4 , т. е. в аммиачной форме, либо аниона ЫОГ, т. е. в нитратной форме иногда удобрение содержит и аммиачный и нитратный азот. Все аммиачные и нитратные соли водорастворимы и хорошо усваиваются растениями, но легко выносятся вглубь почвы при обильных дождях или орошении. j [c.289]

На земле могли бы жить организмы, построенные из -аминокислот, так же как и организмы, построенные из -аминокислот. Если бы человек внезапно превратился в свое зеркальное изображение, то он не заметил бы вначале, каких-либо изменений вокруг себя, за исключением того, что он писал бы не правой, а левой рукой, зачесывал бы волосы на правую, а не на левую сторону, по биению сердца он чувствовал бы, что оно находится в правой части грудной клетки и т. д. он мог бы пить воду, дышать воздухом и использовать содержаш ийся в нем кислород для процессов горения, выдыхать двуокись углерода, — весь организм его функционировал бы нормально до тех пор, пока ему не потребовалась бы пиш а. Когда же он начал бы есть обычную пиш,у растительного или животного происхождения, он обнаружил бы, что не может ее переваривать. Он мог бы поддерживать жизнь, только потребляя пищу, содержащую синтетические -аминокислоты, получаемые в химических лабораториях. Он не мог бы иметь детей, если бы не нашел жены, которая подверглась бы точно такому же процессу превращения в свое зеркальное изображение. Земля могла бы быть населена двумя совершенно независимыми видами живых организмов — растениями, животными, человеческими существами — двух видов, которые не могли бы пользоваться пищей, потребляемой существами противоположного вида, не могли бы производить гибридное потомство. [c.486]

Общее направление химических процессов, протекающих в животных организмах, иное, чем в высших зеленых растениях. В организмах зеленых растений исходными веществами для синтеза служат простейшие химические соединения (двуокись углерода, вода и минеральные соли), в то время как животные организмы для своей жизнедеятельности большей частью должны получать уже в готовом виде довольно сложные органические соединения (углеводы, жиры, белки), синтезированные растениями. [c.27]

Интенсивность космического излучения, очевидно, не менялась в течение веков. Поэтому в атмосфере Земли непрерывно с одинаковой скоростью образуется радиоактивная двуокись углерода. Распад радиоактивного углерода также идет с постоянной скоростью. Вследствие этого в атмосфере всегда содержится определенная доля радиоактивной двуокиси углерода, которая ассимилируется растениями, благодаря чему в тканях живых растений содержание радиоактивного углерода постоянно. В организме животных и человека также содержится радиоактивный углерод, который попадает в них при питании растительной пищей. [c.258]

Домашняя подготовка. Строение атома углерода. Распростра-ранение углерода в природе. Аллотропные видоизменения углерода. Их свойства. Понятие об адсорбции. Важнейшие соединения углерода. Окись углерода. Двуокись углерода. Угольная кислота. Соли угольной кислоты. Карбиды. Углеводороды. Роль двуокиси углерода в питании растений. Применение соединений углерода для борьбы с вредителями сельского хозяйства. [c.207]

Способность восстанавливать углеродные соединения с помощью солнечной энергии позволила появившемуся живому организму усваивать двуокись углерода, возможно в виде иона карбоната или бикарбоната, из окружающего первичного океана и использовать эту двуокись углерода в качестве источника атомов углерода для образования молекул сахаров и других питательных молекул. Эта реакция составляет сущность процесса фотосинтеза. В зеленых растениях при фотосинтезе происходит восстановление двуокиси углерода до альдегида (углевода), при котором вода служит первичным источником атомов водорода, а в атмосферу выделяется высвобождаемый при таком восстановлении кислород. Так же как и при анаэробном метаболизме (см. разд. Первичный метаболизм ), каждая реакция, входящая в процесс фотосинтеза, требует участия строго специфического фермента. [c.39]

Другим примером биосинтеза является получение меченой глюкозы и других углеводов в процессе фотосинтеза. Освещенные зеленые листья растущего растения помещают в атмосферу, содержащую меченую двуокись углерода СОг. Затем образовавшиеся меченые сахара выделяют из растений, используя обычные химические и биохимические операции. Исходя из меченых сахаров, можно получить и более простые меченые продукты, такие, как этиловый спирт, уксусную кислоту и т. д. [c.303]

Фотосинтез — единственный процесс на Земле, протекающий против градиента термодинамического потенциала в этом процессе неорганические продукты (двуокись углерода и вода) превращаются в органические соединения, преимущественно углеводы, а также белки и жиры. Значение фотосинтеза в жизни нашей планеты заключается в обогащении атмосферы кислородом, удалении избыточной двуокиси углерода и создании зелеными растениями ежегодно 100 млрд. т биомассы, из которых 2 млрд. т расходуется на пищу человека. [c.214]

Исходным веществом при образовании лигнина должна быть, конечно, двуокись углерода, абсорбированная растением в процессе фотосинтеза. Стоун [7], а также Браун и сотр. [8] исследовали превращение С Ог в лигнин пшеницы на стадии быстрой лигнификации [9]. После окисления образовавшегося лигнина щелочным раствором нитробензола получены радиоактивные п-оксибензальдегид (II, Р = Р = Н), ванилин (II, К = Н, Р = ОСНд) и альдегид сиреневой кислоты (II, К = Р = ОСН ). [c.287]

Действительно, большинство используемых нами углеродсодержащих веществ являются продуктами жизнедеятельности организмов. Двуокись углерода из атмосферы усваивается в процессе роста растений, которые в свою очередь служат пищей для животных. Непрерывный процесс фотосинтеза служит важнейшим источником соединений углерода, в том числе продуктов питания, древесины, волокон, лекарственных веществ, кожи и многого другого. [c.124]

При брожении в метан-теиках ггз одного кубометра Твердой фазы сточной жидкости образуется от 10 до 18 м газа, состоящего нз метана (70%) и углекислоты (30%). Метан используется как топливо, а двуокись углерода — для нолучення сухого льда . Остаток твердой фазы, ке разрушенный при брожении, содержит минеральные и органические вещества, необходимые для нормального развития растении, а имсиио около 12% гуминовых веществ, 3% [c.323]

Так образуются в природе кислород в свободном соетояни1е 0 органические вещества, служащие пищей животным. Углерод из растений при этом переходит в организм животных, в нем вновь превращается в двуокись углерода, возвращаемую через органы дыхания в атмосферу. [c.101]

Термодинамические свойства углеводородов и продуктов их окисления представляют особый интерес ввиду того, что ценность углеводородов как горючего зависит от разности менеду величиной их внутренней энергии и соответствуюш ими величинами продуктов сгорания. Однако ввиду того, что при сгорании не все реакции протекают до конца, т. е. до образования двуокиси углерода и воды, возникает также необходимость знать термодинамические свойства многих устойчивых и неустойчивых промежуточных соединений углерода, водорода и кислорода, образуюш,ихся при горении. Животные также получают необходимые им тепло и энергию за счет процесса окисления, сопровонгдаюш егося попутным образованием многочис-денных нестойких и устойчивых промежуточных продуктов. Растения завершают вторую часть этого цикла. Используя солнечный свет в качестве первичного источника энергии для процесса фотосинтеза, растения жадно поглощ ают двуокись углерода из атмосферы, связывают ее с водой и синтезируют соединения, менее деградированные в энергетическом отношении. После того как этот процесс образования менее деградированных соединений пройдет через целый ряд стадий, определенное промежуточное соединение (например, сахар) может являться вполне подходящим горючим для осуществляемого в организмах животных цикла деградации. Таким образом, процессы, ведущие к рассеиванию энергии или к накоплению ее, постоянно протекают с образованием многочисленных общих промежуточных соединений, содержащих углерод, водород и кислород. Эти соединения играют ваншую роль, поскольку они охватывают всю [c.458]

Первые научные работы связаны с извлечением лекарственных веществ из растений. Последующие исследования относятся главным образом к органической химии. Изучал (конец 1830-х) производные мочевой кислоты, пурпуровую кислоту и ее соли. При разложении индиго выделил (1840) антранило-вую кислоту, распадавшуюся при нагревании на двуокись углерода и новое азотистое основание, которое он назвал анилином. Установил, что окисление анилина приводит к образованию окрашенных веществ. Открыл (1858) реакцию пикриновой кислоты с ароматическими углеводородами, дающую хорошо кристаллизующиеся молекулярные соединения. Открыл (1858) карбазол в каменноугольном дегте, выделил углеводороды — антрацен (1857), ретен(1858) и фенантрен (1869). [23] [c.531]

Орселлиновая кислота (т. пл. 176°), метиловый гомолог р-резорци-ловой кислоты, разлагается при нагревании выше температуры плавления на двуокись углерода и орцин. С хлорным железом она дает глубокую фиолетовую окраску. О возникновении этой кислоты в растениях см. ниже. [c.178]

Следует также упомянуть бактерии, вызывающие посредством своих ферментов гидролиз и окисление больягих количеств целлюлозы мертвых растений и возвращающие в атмосферу двуокись углерода, необходимую для фотосинтеза. Роль этих гнилостных бактерий очень велика, так как в случае их отсутствия в природе за очень короткое время накопились бы несоизмеримые количества целлюлозы и исчерпался бы запас двуокиси углерода атмосферы. [c.301]

Известно, что в организме имеются катализаторы, которые вызывают реакцию между кислородом и углеводами (сахарами), нанример СЕ,Н120е, с образованием двуокиси углерода и воды. В растениях благодаря присутствию хлорофилла двуокись углерода и вода превращаются прн фотохпмческой реакции в сахар и кислород. Согласуются ли эти факты с представлением о том, что катализатор может лишь влиять на скорость реакции, но ие может влиять на состояние равновесия Если не согласуются, то почему [c.336]

В атмосферном воздухе угле 1од содержится в значительных концентрациях (в среднем 0,03. об. % ) в форме двуокиси угл ода СОг, которая поглощается зелеными растениями. Последние обладают способностью при помощи содержащегося в них красящего вещества — хлорофилла образовывать из двуокиси углерода и воды с отщеплением кислорода углеводы (GgHmOj) , например крахмал и целлюлозу. Необходимая для этого энергия доставляется солнечным светом. Углеводы и продукты их превращения затем вновь распадаются в растительных и животных организмах (последние получают их из растений) на двуокись углерода и воду в результате процесса дыхания, сопровождающегося выделением энергии. Таким образом, двуокись углерода совершает непрерывный кругооборот между атмосферой и органическим миром. [c.455]

Двуокись углерода рекомендуют и в качестве удобрения, так как она является тем питательным веществом, которое растения усваивают из воздуха. Можно показать, что обогащение воздуха двуокисью углерода сильно способствует росту растений. Углекислотные удобрения при подходящих условиях ценны прежде всего для оранжерей Твердую двуокись углерода все больше применяют в качестве охлаждающего агента -- сухой лед , который развивает на каждую единицу веса вдвое больпгую хладоцроизво-дительность , чем лед из воды, и обладает еще тем преимуществом, что испаряется без остатка. [c.483]

Среди продуктов, запасаемых в вакуолях, важное место занимают различные метаболиты. Например, растения-суккуленты ночью погло1Шют из воздуха двуокись углерода и хранят ее в вакуолях в форме малата, пока на следующий день он не будет с помощью солнечной энергии превращен в сахар. Органические молекулы могут храниться в вакуолях и в течение гораздо более длительного срока, как, например, запасвые белки в клетках многих семян (рис. 19-34). Часто в одной и той же клетке имеются вакуоли, выполняю- [c.186]

Важнейшими фотохимическими реакциями являются некоторые природные процессы, использующие энергию солнечного света, например реакции фоггЛсинтеза, происходящие в растениях. Как известно, при сгорании древесины образуются двуокись углерода и вода с выделением значительных количеств тепла. В растениях осуществляется обратный процесс — образование органических соединений из двуокиси углерода и воды, поглощаемых растением из воздуха и почвы (при поглощении энергии солнечного света). Это сопровождается выделением кислорода. Таким образом, в результате различных реакций синтеза исходная система из пСОг и пН О превращается в систему пСНзО-ЬпОз или близкие к ней. Например, различные реакции, приводящие к образованию глюкозы, можно в суммарной форме представить в виде [c.165]

Теперь мы обратимся к процессу, который служит в конечном счете источником почти всей биологической энергии, т.е. к процессу улавливания солнечной энергии фотосинтезирующими организмами и превращению ее в энергию биомассы. Фотосинтезирующие и гетеротрофные организмы сосуществуют в биосфере в сбалансированном стационарном состоянии (рис. 23-1). Фотосинтезирующие растения улавливают солнечную энергию и запасают ее в форме АТР и NADPH, которые служат им источником энергии для синтеза углеводов и других органических компонентов клетки из двуокиси углерода и воды при этом они вьщеляют в атмосферу кислород. Аэробные гетеротрофы используют этот кислород ДЛЯ расщепления богатых энергией органических продуктов фотосинтеза до СО2 и Н2О, чтобы генерировать таким путем АТР для своих собственных нужд. Двуокись углерода, образующаяся при дыхании гетеротрофов, возвращается в атмосферу и вновь используется фотосинтезирующими организмами. Солнечная энергия, таким образом, создает движущую силу для круговорота, в процессе которого атмосферная двуокись углерода и атмосферный кислород непрерывно циркулируют, проходя через биосферу (рис. 23-1). [c.683]

Познакомимся теперь с тем, каким образом фотосинтезирующие организмы образуют глюкозу и прочие углеводы из СО2 и HjO, используя для этой цели энергию АТР и NADPH, образующихся в результате фотосинтетического переноса электронов. Здесь мы сталкиваемся с существенным различием между фотосинтезирующими организмами и гетеротрофами. Зеленым растениям и фотосинтезирующим бактериям двуокись углерода может служить единственным источником всех углеродных атомов, какие требуются им не только для биосинтеза целлюлозы или крахмала, но и для образования липидов, белков и многих других органических компонентов клетки. В отличие от них животные и вообще все гетеротрофные организмы не способны осуществлять реальное восстановление СО2 и образовывать таким образом новую глюкозу в сколько-нибудь заметных количествах. Мы, правда, видели, что СО2 может поглощаться животными тканями, например в ацетил-СоА-карбоксилаз-ной реакции во время синтеза жирных кислот [c.701]

В 1940 г. П. А. Виноградов и Р. В. Тейс, воспользовавшись методом меченых атомов, показали, что в процессе фотосинтеза у растений выделяющийся кислород образуется из кислорода воды, а не из углекислого газа. А. Л. Курсанов нашел, что ра стения могут ассимилировать двуокись углерода также через корневую систему. [c.399]

Особенно в большом масштабе синтез органических веществ протекает в зеленых растениях, которые способны поглощать энергию света и превращать двуокись углерода в сложные органические вещества. Этот процесс носит название фотосинтеза (от греч. photos — свет). Материалом для синтеза органических веществ в животных организмах являются уже довольно сложные органические соединения, построенные в растительных или животных организмах. [c.10]

Физиологическое действие двуокиси углерода на животных и человека, В то время как для растений двуокись углерода — продукт пита-иия, для животных это отброс. Поэтому физиологаческое действие двуокиси углерода на растения и па животных совершенна различно. [c.402]