Диск и и фотосинтез

ЧТО диски гран представляют собой замкнутые мешочки, способные к осмотическому набуханию (фиг. 2). Раздвоение ламелл можно также наблюдать в развивающихся гранах (при освещении этиолированных листьев). Тот факт, что ламеллы появляются только на свету, одновременно с образованием хлорофилла, свидетельствует о важности структурной организации для фотосинтеза. [c.15]

Изменения в фотосинтетическом аппарате, вызванные действием ядов, могли оказать влияние и на фотосинтез. Как указано выше, в течение лета у контрольных и опытных яблонь определяли интенсивность фотосинтеза и отток ассимилятов из листьев. Определения проводились с 3-кратной биологической повторностью. Каждая отдельная проба составлялась из дисков, вырезанных из [c.155]

Безусловно, наша попытка проникнуть в клетку при помощи электронного микроскопа не даст нам никаких знаний относительно процесса фотосинтеза, но, быть может, позволит нам кое-что узнать о тонкой структуре хлоропластов. Однако начнем мы со светового микроскопа. Ведь хлоропласты достаточно велики, и их очень удобно наблюдать в световой микроскоп. В клетках высших растений хлоропласты в общем однотипны по форме, напоминая диски или линзы диаметром чаще всего примерно 5 микрон. У некоторых видов мхов в клетках присутствует только по одному хлоропласту. Однако, как правило, в распоряжении ассимилирующей клетки их имеется 10—20, а иногда и больше. [c.244]

Увеличение интенсивности дыхания представляет собой еще один прямой механизм подавления роста, так как оно влияет на интенсив- Ность суммарного фотосинтеза. Можно думать, что дыхание усиливается в связи с возросшей потребностью в энергии при избиратель-щом поглощении ионов, когда концентрация ионов в субстрате слишком высока. Менее выносливые виды, с менее эффективным механизмом избирательного поглощения, должны расходовать при этом больше энергии. Именно такие соотношения и обнаружил Ниман 1511] при изучении фотосинтеза и дыхания у ряда видов с различной устойчивостью к засолению. Ниман, однако, проводил измерения на листовых дисках в аппарате Варбурга, где нельзя уловить ограничение фотосинтеза, вызванное, например, закрыванием устьиц. Бойер [89] наблюдал медленное снижение суммарного фотосинтеза на единицу площади листа у целых растений хлопчатника, выращенных в засоленных питательных растворах с постепенно возрастающей [c.324]

Метод быстрого взвешивания может быть также использован в работе с участками листовой пластинки. Это делает возможным определять интенсивность транспирации крупных листьев и работать с дисками, когда одновременно изучаются и другие параметры или процессы (например, водный дефицит, водный потенциал, интенсивность фотосинтеза и т. д.). Для введения поправки на потерю воды срезанной частью, относительная доля которой в этом случае значительно возрастает, Б. Славик [115] рекомендует определять интенсивность транспирации двух дисков с разным соотношением между площадями интактной по-вер.чности и среза. Например, сравнивали убыль в массе после 5-минутной экспозиции дисков листа диаметром 15,2 мм и колец, изготовленных из дисков того же размера путем высечки центрального круга диаметром 8,2 мм. Диск имеет интактную испаряющую поверхность (верхнюю и нижнюю 2-1,815 = = 3,63 см и длину срезанного края 4,77 см кольцо соответственно 2 (1,815—0,528) =2,574 см и 4,77- 2,57=7,34 см. Если а — транспирация интактной листовой поверхности (в мг-см ), Ь — потеря воды (в мг на 1 см среза), то убыль в массе диска й7й = 3,63-а+4,77-6, кольца Щ, = 2,57-а+7,34-Ь. [c.153]

Экспериментальные доказательства реального существования этих двух фаз фотосинтеза были получены в опытах с мигающим светом, которые ставились следующим образом. Между источником света и растением помещали непрозрачный вращающийся диск с вырезанным сектором. Изменяя скорость вращения диска и величину вырезанного сектора, создавали различную длительность и соотношение светового и темпового периодов. Были использованы и другие способы импульсного освещения. Определялась интенсивность фотосинтеза листьев или суспензии клеток хлореллы. Опыты с мигающим светом, проведенные в России (А. А. Рихтер, 1914) и в США (Р. Эмерсон и У. Арнольд, 1932, 1941), показали, что максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается не при непрерывном, а при импульсном освещении (пересчет сделан на время освещения) и особенно в тех случаях, когда продолжительность темновых промежутков составляла 0,04 — 0,06 с (при 25 °С). Оптимальное время световой вспышки оказалось порядка 10 с. Большая эффективность импульсного света доказывает наличие темновых реакций в фотосинтезе, так как темновые (энзиматические) процессы осуществляются более медленно, чем фотохимические. [c.64]

Фотосинтетические пигменты содержатся в протяженной системе внутренних мембран хлоропласта, которые являются местом, где происходит фотосинтез С помощью электронной микроскопии в хлоропласте удалось различить группы замкнутых мешкообразных дисков, названных тилакоидами, которые расположены один над другим, образуя грану (рис. 10 3, S). Внутренний объем, ограниченный мембраной одного тилакоида, известен как локус (lo ulus от лат. — ящичек с перегородками, полочками, ларчик). Концы тилакоидов, находящиеся в контакте со стромой, называют краями (margins), а участки, где два тилакоида плотно прилегают друг к другу, — перегородками (partition). Стопки гран связаны между собой мембранами, которые называют одиночными тилакоидами, или ламеллами стромы. [c.331]

Функциональной фотохимической единицей световой стадии являются квантосомы — маленькие сферические частицы, погруженные в фосфолипидный матрикс тилакоидного диска и содержащие фоточувствительные пигменты, переносчики электронов и другие компоненты, необходимые для световой стадии фотосинтеза. В настоящее время ультраструктура этих сложных мультимолекулярных комплексов детально изучается. [c.211]

Синтез простых фенолов (Се-Сз, g- a, e- i и Св-соединений), идущий через шикимовую кислоту, по-видимому, непосредственно не зависит от действия света [59, 60]. Влияние света может иметь место до образования шикимата, но это может быть связано с синтезом углеводов — простейших предшественников, которые образуются в результате фотосинтеза. Тем не менее синтез хлорогеновой кислоты из хинной и кофейной кислот, образующихся из шикимата, заметно стимулируется светом [42—45]. Исключена возможность сложного влияния света на фотосинтез, так как эти исследования были проведены на дисках картофеля. Биосинтез хлорогеновой кислоты детально не изучен, но реакция этерификации с участием кофермента А является ее возможным механизмом (Кеннеди [72]). Детали структуры и механизм образования полимерных лейкоантоцианидинов не известны, поэтому невозможно сделать предположения о стимулирующем влиянии света. [c.352]

Хлоропласты водорослей имеют различную величину п форму. Так, например, они имеют вид звезд (фиг. 50, В), полос (фиг. 50,/ ), или дисков (фиг. 50, А, Д) у некоторых видов наблюдались гиганты с линейными размерами до 100 л. Одноклеточная водорос.1ь hlorella, широко применяемая в исследованиях по фотосинтезу, имеет один колоколовидный хлоропласт, который покрывает внутреннюю часть клеточных стенок, оставляя лишь небольшую свободную поверхность протопласта. [c.360]

Для многоклеточных объектов даже наличие сильно перемешиваемой среды с бикарбонатным буфером, повидимому, не всегда гарантирует от истощения двуокиси углерода. Вассинк [105], например, нашел, что фотосинтез 5-миллиметровых дисков, вырезанных из листьев, суспендированных в карбонатном буфере № 9 (7,9 10" моль/л СОд) и встряхиваемых в аппарате Варбзфга, все же был сильно лимитирован в отношении двуокиси углерода . Концентрация равновесия двуокиси углерода в атмосфере над этим буфером равняется 0,25 /q (см. табл. 18 и 21, т. I). Увеличивая начальное содержание двуокиси углерода в воздушном пространстве в некоторых случаях до 2 / о, а в других даже до 9°/о, Вассинк смог получить насыщение двуокисью углерода. Однако без точного знания размеров прибора трудно оценить конечную концентрацию двуокиси углерода и pH растворов в его опытах. [c.322]

Вассинк [37] применил манометрический метод Варбурга для измерения фотосинтеза листьев ряда садовых растений (маленькие диски, вырезанные из этих листьев, плавали в буферном растворе в сосуде прибора Варбурга). При низкой и умеренной интенсивности желтого света натриевой лампы выходы практически не зависели от темпера-тзфы (17—25°) и от начальной концентрации углекислого газа (1—9°/о)-Световые кривые были прямолинейными до 20 10 эрг1слА сек. Квантовые выходы были вычислены по скоростям фотосинтеза при [c.530]

В опытах по фотосинтезу, проведенных Брауном и Эскомбом в 1905 году [47], можно было в той или иной степени уменьшать количество света, падающего на лист, при помощи вращающегося диска с регулируемыми секторами. Ф. Блэкман [20] подверг этот метод критике, совершенно справедливо отметив, что при этом уменьшается только продолжительность облучения, но не интенсивность света. Однако в приложении к той же статье он писал Анализ ряда опытов, в которых упомянутый метод использовался Брауном и Эскомбом, показывает, что лист в процессе ассимиляции можно сравнить с глазом, воспринимающим световое раздражение, и что уменьшение продолжительности освещения вдвое при любой интенсивности света эквивалентно точно такому же уменьшению интенсивности. В связи с этим интересно определить индукционный период и ту минимальную скорость вращения диска, ниже которой эти два способа уменьшения количества света оказывают неодинаковое действие на лист . [c.230]

Влияние -излучения радиоактивного фосфора на фотосинтез недавно было изучено А. А. Ничипоровичем (1955) при помощи инфильтрации дисков из листьев фасоли растворами фосфатов, имеющими различную радиоактивность. Инфильтрация продолжалась 30 мин. В резу,льтате активность листьев изменялась от 10 до 2р. С на 20 мг сухого вещества. Последующие определения фотосинтеза в аппарате Варбурга обнаружили понижение его интенсивности при увеличении активности листьев свыше 10- pi. на 20 мг (зимой) и 0.1 на 20 мг (весной, летом). Автор считает, что при изучении фотосинтеза в листья растений не следует вводить активность, превышающую 0.01—0.1 лС па 20 мг их сухого веса. [c.36]

В опытах Вассинка, который помещал относительно большую площадь листа (30 дисков диаметром 5 мм) в маленькие сосудики объемом 20 мм, голодание листа, повидимому, происходило вследствие недостаточной скорости выделения углекислоты из буфера. Возможно, что и в других исследованиях интенсивность фотосинтеза ограничивалась скоростью выделения углекислоты из буфера. Детально проанализировать условия снабжения листа углекислотой в большинстве работ невозможно, так как в них не приводится достаточно подробного описания методики. [c.73]

Килин [74] изучал влияние света на поглощение ионов зелеными и альбиносными листьями. Оказалось, что свет действовал только на зеленые листья, влияя на проницаемость плазмалеммы, а также на механизмы поглощения, связанные с фотосинтезом. Влияние света на проникновение 2,4-Д в листовые диски фасоли было многосторонним, но определяющим оказа- [c.211]

Хлоропласты зеленых растений, в которых находится пигмент хлорофилл, имеют весьма сложное строение. Они одеты двойной мембраной. В их содержимом — строме — имеется хорошо развитая система мембранных дисков (тилакоидов), которые могут быть собраны в стопки, именуемые гранами. На мембранах тилакоидов или в этих мембранах локализованы пигменты, участвующие в процессе фотосинтеза, переносчики электронов (цитохромы, пластоцианин, пластохинон, ферредо-ксин) и фермент АТРаза таким образом, здесь могут протекать процессы, характерные для фотосинтеза, — зависящие от света окислительно-восстановительные реакции и синтез АТР. Фиксация СО2 и ее превращение в сахара в результате биосинтетических реакций протекают в строме, где находится соответствующий набор ферментов. Внутренняя мембрана хлоропластов имеет ограниченную проницаемость для метаболитов и, подобно внутренней мембране митохондрий, снабжена специфической транспортной системой, регулирующей перенос веществ внутрь Стромы и из нее. [c.93]

Изнутри к клеточной стенке примыкает избирательно прони -цаемая плазматическая мембрана — плазмалемма, окружаю -щая всю цитоплазму н состоящая из белков и фосфолипидов Отдельные органеллы, например хлоропласты (центры фотосинтеза) и митохондрии (в которых протекает процесс дыхания)у. также окружены мембраной. Почти все части клетки пронизывает система взаимосвязанных секреторных м мбран — эндо-плазматический ретикулум. Стопки мембранных дисков — аппарат Гольджи или диктиосомы, — принимают, по-видимому участие в образовании вакуолей, также ограниченных мембра ной (тонопластом) и содержащих раствор различных органи ческих и неорганических веществ. Внутреннюю структуру мембран изучают методом замораживания — травления. Клетк№ прн этом замораживают и раскалывают тупым ножом. Раскалываются они вдоль естественных поверхностей, обычно вдоль мембран. После этого лед удаляют возгонкой под вакуумом и обнажившиеся участки напыляют углем или металлом. [c.78]

Важнейший для всего живого процесс преобразования энергии поглощенного света в химическую энергию органических веществ, синтезируемых из СО2 и Н2О (фотосинтез), осуществляется в зеленых пластидах — хлоропластах. Это овальные тела 5—10 мкм длиной и 2 — 3 мкм в диаметре. В одной клетке листа могут находиться 15 — 20 и более хлоропластов, а у некоторых водорослей — лишь 1 — 2 гигантских хлоропласта различной формы. Как и другие пластиды, хлоропласты обладают наружной и внутренней мембранами (рис. 1.4). Внутренняя мембрана, ограничивающая внутреннюю гомогенную среду [строму) хлоропласта, образует уплощенные инвагинации — тилакоиды, которые могут иметь форму дисков и в этом случае называются тилакоидами гран (гранальными). Несколько таких тилакоидов, лежащих друг над другом, формируют стопку — грану. Другие тилакоиды, связывающие между собой граны или не контактирующие с ними, называются тилакоидами стромы. [c.20]

Световую и темновую реакции можно разделить, используя вспышки света, длящиеся краткие доли секунды. Вспышки света длительностью меньше одной миллисекунды (10 с) можно получить либо с помощью механического приспособления, поставив на пути пучка постоянного света вращающийся диск со щелью, либо электрически, заряжая конденсатор и разряжая его через вакуумную или газоразрядную лампу. В качестве источников света пользуются также рубиновыми лазерами с длиной волны излучения 694 нм. В 1932 г. Эмерсон (Emerson) и Арнольд (Arnold) освещали суспензию клеток hlorella вспышками света от газоразрядной лампы с длительностью около 10 с. Они измеряли скорость выделения кислорода в зависимости от энергии вспышек, длительности темнового промежутка между вспышками и температуры суспензии клеток. При увеличении интенсивности вспышек насыщение фотосинтеза в нормальных клетках наступало, когда выделялась одна молекула Ог на 2500 молекул хлорофилла. Эмерсон и Арнольд сделали вывод, что максимальный выход фотосинтеза определяется не числом молекул хлорофилла, поглощающих свет, а числом молекул фермента, катализирующего темновую реакцию. Они также обнаружили, что при увеличении темновых интервалов между последовательными вспышками за пределы 0,06 с выход кислорода в расчете на одну вспышку уже не зависел от длительности темнового интервала, тогда как при более коротких промежутках он возрастал с увеличением длительности темнового интервала (от О до 0,06 с). Таким образом, темновая реакция, которая определяет уровень насыщения фотосинтеза, завершается примерно за 0,06 с. На основе этих данных было рассчитано, что среднее время, характеризующее скорость реакции, составило около 0,02 с при 25°С. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология