Фотосинтез влияние концентрации

ВЛИЯНИЕ ФОТОСИНТЕЗА. НА. КОНЦЕНТРАЦИЮ ХЛОРОФИЛЛА [64] [c.557]

Теперь мы обратимся ко второму вопросу вызывает ли сопротивление в устьицах значительное ограничение в снабжении двуокисью углерода и тем самым в скорости фотосинтеза Закрытые устьица, несомненно, должны сократить фотосинтез сильнейшим образом, сводя его к использованию двуокиси углерода, которая достигает хлоропластов путем диффузии через кутикулу или образуется в листе в результате дыхания. Поэтому вопрос формулируется следующим образом насколько широко должны быть открыты устьица для того, чтобы не оказывать ограничивающего влияния на фотосинтез Могут ли эти ограничения быть значительны даже тогда, когда устьица полностью открыты Являются ли они узким местом , обусловливающим тип Блэкмана для многих кривых зависимости фотосинтеза от концентрации двуокиси углерода В предыдущей главе было показано, что ограничивающее влияние какой-либо ступени реакции обычно становится заметным задолго до того, как скорость всего процесса в целом подходит близко к потолку , налагаемому этой ступенью. Поэтому сопротивление устьиц может повлиять на форму названных кривых даже в том случае, если скорость фотосинтеза [c.331]

Фиг. 193. Влияние концентрации клеток на световые кривые фотосинтеза. Обозначения на графике Б и В те же, что на А.

Чтобы получить уверенность в том, что изучение дневных и сезонных изменений фотосинтеза растений всегда производится в состоянии насыщения углекислотой, в описанном выше приборе было применено повышение копцентрации СО2 в искусственно приготовленной газовой смеси (в пределах от 1 до 0.3%). Для проверки эффективности этого приема были поставлены опыты по влиянию концентрации СО2 на интенсивность фотосинтеза при скорости тока газовой смеси 40 л/час. Результаты этих опытов, приведенные в табл. 1, показывают, что при изменении концентрации СО2 в пределах от 1 до 0.3% интенсивности фотосинтеза у того или иного вида растений остаются практически неизменяющимися, так как расхождения между отдельными определениями лежат в пределах ошибки. [c.20]

Чесноков В. А. 1955. О влиянии концентрации СОг на фотосинтез и урожай. Тр. Инст. физиол. раст. им. К. А. Тимирязева, X, 81—90. [c.87]

Необходимо отметить, что влияние на фотосинтез света, концентрации СО2 и температуры осуществляется в сложном взаимодействии. Особенно тесно взаимосвязаны свет, действующий на скорость фотохимических реакций, и температура, контролирующая скорость энзиматических реакций. В условиях высокой интенсивности света и низких температур (5—10°С), когда главным фактором, лимитирующим скорость всего процесса, являются ферментативные реакции, контролируемые температурой, значения Рю могут быть > 4. При более высоких температурах Рю снижается до 2. При низких интенсивностях света Рю = 1, т. е. фотосинтез относительно независим от температуры, так как его скорость в данном случае ограничивается фотохимическими реакциями. [c.113]

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]

Из предыдущего обсуждения следует, что тогда как человеческая деятельность по сжиганию ископаемого топлива является главным контролирующим фактором возрастания концентрации СО2 от года к году, наблюдаемый сезонный рисунок обусловливается биологически вызванным обменом. Таким образом, ясно, что земная биота может оказывать сильное влияние на уровни атмосферного СО2. Здесь возникает вопрос, может ли человеческая деятельность как путем изменений в землепользовании (например, расчисткой девственных лесов), так и через возникающее в результате повышения концентрации атмосферного СО2 усиление фотосинтеза привести к значительному переносу углерода в — или из атмосферы. [c.219]

В большинстве природных вод концентрация водородных ионов обусловлена лишь отношением концентраций свободной двуокиси углерода и бикарбонат-ионов. В этих случаях pH колеблется от 4,5 до 8,3. На величину pH может оказать влияние повышенное содержание гуминовых веществ, основных карбонатов и гидроокисей, возникающих вследствие поглощения СО2 в процессе фотосинтеза, а в отдельных случаях — также и повышенное содержание солей, подверженных гидролизу, и пр. В сточных и загрязненных поверхностных водах, кроме того, могут содержаться и сильные кислоты и основания. [c.55]

Обычно встречающиеся виды природных вод, кроме небольшого количества свободной СО2 атмосферного происхождения, содержат в основном только бикарбонат-ионы, находящиеся в равновесии с эквивалентным количеством ионов кальция и магния. Содержание свободной СО2 значительно колеблется под влиянием среды. Оно убывает вследствие интенсивно протекающего фотосинтеза и возрастает за счет биохимического разложения органических веществ, а избыточные количества исчезают при соприкосновении воды с атмосферой. В глубинных и минеральных водах концентрации свободной и гидрокарбонатной СО2 достигают исключительно высоких значений, причем в этих водах встречаются также и углекислые соли щелочных металлов. В загрязненных сточных водах равновесие форм СО2 обычно не соблюдается. В некоторых видах этих вод карбонаты, гидрокарбонаты и растворенная СО2 присутствуют в значительных количествах, как загрязняющие вещества. [c.163]

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]

Поглощение водорода растет линейно с ннтенсивностью света между 200 и 600 люкс однако до наступления светового насыщения прояв.1яется потеря адаптации, как это видно на фиг. 12, н фоторедукция сменяется нормальным фотосинтезом. Потеря адаптации может замедляться гидроксиламином иди фенантродином (глава XII) максимальная скорость фоторедукции, отмеченная в этих условиях, превосходит втрое скорость темнового дыхания. Влияние концентрации водорода на скорость фоторедукции в азоте показано на фиг. 13. Реакция замедляется, когда концентрация водорода [c.152]

В дополнение к разграничению прямых и косвенных влияний мы можем классифицировать ионы по порядку величины концентраций, вызывающих заметное изменение фотосинтеза. Ионы, тормозящие фотосинтез в концентрациях от 0,01 моль л и ниже (например, Си или Hg +), могут считаться настоящими ядами. Другие ионы становятся активными в концентрациях 0,01—0,1 моль/л, тогда как прочие действуют лишь в концентрациях выше ОД моль1л. [c.343]

Фромажо [86] изучал влияние концентраций солей на фотосинтез морских водорослей. Наивысшая скорость замечалась в естественной морской воде отклонения концентрации солей в ту и другую сторону вызывали снижение фотосинтеза. Водоросли сохраняли некоторую способность к фотосинтезу даже в дестиллированной воде, но она была очень слаба с другой стороны, изменения концентрации солрй не оказывали влияния на дыхание. [c.344]

Фиг. 145. Влияние концентрации двуокиси углерода на фотосинтез Fontinalis antipyreti a при различных интенсивностях света [25] параметры в люксах.

Фиг. 146. Влияние концентрации двуокиси углерода на фотосинтез Hormidium fla idum при двух интенсивностях света (6,2 и 2,0 в относительных единицах) и двух температурах (12 и 20°) [56]. 0,01 об. % СОг соответствует 3,37-10-6 моль л при 20° (см. т. 1, стр. 180).

Фиг. 148. Влияние концентрации двуокиси углерода на фотосинтез целых растений ТгМсит (пшеницы) при различных интенсивностях света [67] параметры в эрг1см сек.

Если бы даже все градиенты активности двуокиси углерода между внешней средой и местом локализации фотосинтеза можно было устранить, то все же мы должны, по теоретическим соображениям, предвидеть, что концентрация двуокиси углерода и в этом случае оказала бы влияние на скорость фотосинтеза во-первых, вследствие диссоциации при низком парциальном давлении O.j комплекса двуокись углерода—акцептор, который, как мы предполагаем, образуется в качестве промежуточного продукта фотосинтеза (см. гл. VIII, т. I) во-вторых, вследствие зависимости скорости образования этого комплекса (карбоксилирования) от фактора [СОд]. Оба эти соотношения будут обсуждаться теоретически ниже однако до тех пор, пока не будут произведены более точные измерения, нет никакой уверенности в том, что любые наблюдаемые кривые зависимости фотосинтеза от концентрации двуокиси углерода в действительности отражают одно или оба эти существенные кинетические соотношения в большей мере, чем случайные явления диффузии. Во всех тех случаях, когда влияние концентрации СО.2 путем усиленного размешивания можно свести к нулю, следует считать, что это влияние связано с явлениями внешней диффузии однако когда этим путем достигнуть дальнейшего увеличения скорости не удается, это все еще может лишь означать, что остаточный эффект вызывается диффузией в тех частях газового пути, где внешнее размешивание не оказывает влияния. [c.326]

Даже если этот эффект плотности будет элиминирован либо экспериментально, посредством употребления оптически очень тонких объектов, либо путем расчета (см. фиг. 193), насыщающая интенсивность света для данного вида все же будет зависеть от внутренних факторов, таких, как возраст и адаптация к сильному или слабому свету, и от внешних переменных, таких, как снабжение двуокисйо углерода и температура. Влияние концентрации двуокиси углерода показано на фиг. 165 — 171, влияние температуры—на фиг. 172—174. Употребляя обозначение потолок , введенное в гл. XXVI, мы можем сказать, что все, что понижает потолок , накладываемый на, суммарную реакцик) фотосинтеза, должно сдвигать насыщение в сторону более низких интенсивностей света. Эту роль может играть уменьшение концентрации СОд, уменьшение количества доступных восстановителей (для пурпурных бактерий) или снижение количества одного из катализаторов. Температурный эффект является сложным, так как изменение температуры влияет на все потолки одновременно, как на те, которые налагаются диффузией, так и на те, которые определяются энзиматическими реакциями. [c.412]

Влияние неравномерности светового поглощения. Влияние неравномерности освещения и поступления реагентов, участвующих в процессе фотосинтеза, обсуждалось в общих чертах в гл. XXVI. В гл. XXVII при обсуждении кривых зависимости скорости фотосинтеза от концентрации двуокиси углерода мы отметили, что на ход этих кривых сильно влияет градиент концентрации, который создается, в особенности при интенсивном фотосинтезе, между внешней средой и слоем, непосредственно прилегающим к поверхности хлоропластов. Подобным же образом соотношение между величиной светового поглощения и выходом фотосинтеза может быть представлено на световых кривых в сильно искаженном виде вследствие того, что между сильно освещенными и затененными молекулами хлорофилла часто может существовать значительный градиент световой интенсивности. Даже в пределах единичного хлоропласта поглощение света на освещенной стороне может быть в 5—10 раз больше, чем на затененной если же освещение является диффузным, то погло- [c.436]

Влияние предварительных темновых реакций. В гл. XXVII была сделана попытка вывести уравнения для функции Р=/[С02] на основе различных гипотез о предварительных темновых реакциях на восстановительной стороне первичного фотохимического процесса. При этом выводе влияние интенсивности света было выражено (см. уравнение (27.6)) предположением, что скорость фотосинтеза пропорциональна концентрации субстрата восстановления, [A Og], и что коэффициент пропорциональности, к, есть функция интенсивности света. Результирующие уравнения для Р были затем применены для анализа углекислотных кривых при допущении, что [c.447]

Цианид. Сдвиг переходного пункта флуоресценции в сторону более низких интенсивностей света может быть произведен также прибавлением цианида. Стимулирующее действие цианида на выход установившейся флуоресценции впервые наблюдали Каутский и Гирш [151] в опытах с листьями. Вассинк, Вермейлен, Реман и Катц [152] не обнаружили подобного эффекта в суспензиях hlorella (фиг. 215) однако несколько позже Вассинк и Катц [153] доказали, что цианидное стимулирование все же имеет место также и для hlorella, но только тогда, когда концентрация цианида достаточно высока, чтобы вызвать полное подавление фотосинтеза. Эта концентрация полностью прекращает также и дыхание, которое с точки зрения теории наркотизации Франка является важным фактором, так как эта теория предполагает, что наркотик , тормозящий работу фотосинтетического аппарата, подвергается быстрому окислению, если дыхание интенсивно, и может сохраняться долгое время, если дыхание слабо. На фиг. 216 видно, что влияние цианида на установившуюся флуоресценцию hlorella проявляется в исчезновении понижения флуоресценции, обычно наблюдаемого после первых 30 сек. освещения. Это понижение полностью отсутствует в 2,5 10-з М растворе цианистого калия (см. верхнюю кривую на фиг. 216). [c.492]

Мы видели в гл. XXVII и XXVIII, что теоретические кинетические кривые, выражающие фотосинтез как функцию снабжения реагентами (двуокисью углерода, восстановителями, квантами света), представляют собой гиперболы, даже если постулируется достаточно сложный механизм, если только не вводятся представления о реакциях третьего порядка (таких, как 2 02-f-А —>- А(С02)з или hl-)-2Av —> hl ) и если между внешним подводом реагентов и стадией, определяющей скорость всего процесса, предполагается не более двух последовательных ступеней реакции. Так, например, при учете влияния концентрации двуокиси углерода одновременное рассмотрение диффузии и карбоксилирования приводит к гиперболической кривой если же вводится еще одна ступень подачи, то результирующее уравнение будет представлять собой уравнение третьей степени. [c.572]

Влияние концентрации неорганического фосфата на скорость фотосинтеза и на распределение продуктов между крахмалом и растворимыми компонентами изучали также в тканях листа, используя характерную реакцию в ответ иа добавление маиио-зы (рис. 9.11). Этот сахар в присутствии АТР и гексокиназы подвергается активному фосфорилированию, в результате чего образуется маннозофосфат, но его дальнейший метаболизм во [c.280]

На состав морской поды важное влияние оказывают существующие в ней растения и ивотные. Простейшим звеном в цепи питания является фитопланктон-мельчайшие растения, в которых СО2, вода и другие питательные вещества в результате фотосинтеза превращаются в растительное органическое вещество. Анализ состава фитопланктона показывает, что углерод, азот и фосфор присутствуют в нем в атомном отношении 108 16 1 (см. рис. 17.2). Таким образом, в расчете на один атом фосфора (обычно присутствующий в виде гидрофосфат-иона НРО ") и 16 атомов азота (обычно в виде нитрат-иона) требуется 108 молекул Oj. Благодаря своей большой растворимости в морской воде СО2 всегда находится в ней в избытке. Поэтому концентрация азота или фосфора оказывает лимитирующее влияние на скорость образования органического вещества в процессе фотосинтеза. [c.147]

Изменения концентрации углекислого газа и кислорода в атмосфере оказывают существенное влияние на жизнь в биосфере. Особое значение для фотосинтеза и климата имеет колебание концентрации СОг. Лабораторными и полевыми опытами было установлено, что современное содержание СОг в атмосфере но крайней мере в 10 раз меньше той концентрации, при которой достигается наивысшая продуктивность фотосинтеза. Имеются данные, свидетельствующие о том, что в далеком прошлом концентрация СО2 в атмосфере достигала 0,4% и определялась в основном интепсивной вулканической деягельностью. Именно в этот период и климат был очень теплым. Большую роль в эволюции-атмосферы сыграло и ослабление вулканической деятельности, что привело к уменьшению массы углекислого газа и соответственно к появлению полярных оледенений. [c.612]

Крэйг и Трелиз [26] производили измерения в различных водных смесях, широко варьируя температуру, интенсивность освещения и концентрацию двуокиси углерода. Оказалось, что фотосинтез несколько ослабевает с возрастанием концентрации окиси дейтерия анализ показал, что три рода воды (HgO, HDO и DgO) участвует в фотосинтезе независимо друг от друга. Влияние окиси дейтерия наиболее сильно сказывается при высоких интенсивностях света и исчезает на слабом свету (фиг. 38). Тяжелая вода не влияет на температурный коэффициент ниже 30°, но он изменяется в области 30—46° максимальная скорость достигается при 35° в обычной воде, при 39°—в тяжелой. [c.305]

Прибавление любого нового вещества к среде, в которой живет растение, или удаление обычно присутствующего в ней вещества легко может затронуть его фотосиятетическую деятельность. Список этих веществ весьма обширен и включает яды, наркотики, альдегиды, сахара, органические и неорганические кислоты и их соли, кислород и воду. Действие некоторых веществ высоко специфично они, очевидно, имеют сродство к определенным компонентам фотосинтетического аппарата. Другие вещества действуют менее специфично, как, например, все уретаны вследствие своей поверхностной активности, все кислоты благодаря общему компоненту—водородному иону и все вообще растворенные вещества вследствие осмотического действия. В первой части в астоящей главы рассматриваются специфические каталитические яды (синильная кислота, гидроксиламин, сероводород и т. д.), а во второй — наркотики типа хлороформа, эфира или уретана. Глава Х1П будет посвящена влиянию на фотосинтез концентрации кислорода, углеводов, солей и других разнообразных физических и химических ингибиторов и стимуляторов. [c.309]

Прежде чем приступить к обсуждению этого интересного результата, рассмотрим влияние цианида на другие водоросли. Результаты показывают широкие колебания как абсолютной чувствительности фотосинтетического аппарата, так и относительной чувствительности фотосинтеза и дыхания. Ван дер Паув [11] находит, например, что фотосинтез у Hormidium fla idum стимулируется цианидом в концентрациях до 2 10- моль л и тормозится лишь более высокими концентрациями. Действие цианида на фотосинтез примерно пропорционально его действию на дыхание никакого остаточного, устойчивого к цианиду фотосинтеза обнаружить не удалось. Торможение было одинаково сильным на интенсивном и [c.312]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология