Солнечный свет фотосинтетическая активност

Рис. 3.5. Фотосинтетически активная радиация (заштриховано) в общем спектре солнечного света.

Интенсивность и спектральный состав света. В среднем листья поглощают 80 — 85% энергии фотосинтетически активных лучей солнечного спектра (400—700 нм) и 25% энергии инфракрасных лучей, что составляет около 55% от энергии общей радиации. На фотосинтез расходуется 1,5-2% поглощенной энергии (фотосинтетически активная радиация -ФАР) (рис. 3.21). [c.107]

Из внешних факторов, влияющих на движения у растений, особое значение имеет свет. Во-первых, он может вызывать одни движения и препятствовать другим. Кроме того, солнечный свет — это источник биологической энергии. Для понимания процессов, обусловленных влиянием света, необходимо несколько ближе познакомиться с основными теоретическими положениями, касающимися действия света. Предпосылкой для воздействия, то есть для поглощения света, оказывается наличие пигментов (окрашенных веществ). Эти химические соединения, которые можно видеть своими глазами, в природе весьма разнообразны. В мире растений пигменты необходимы для обеспечения не только фотосинтеза, но и многих движений и других процессов. Среди пигментов, которые играют определенную роль при движениях, встречаются как фотосинтетически активные, так и пассивные. Из них фотосинтетически активные подразделяются на три группы хлорофиллы, фикобилины (фикоцианины и фикоэритрины) и каротиноиды (каротины и ксанто-ф иллы). В то время как хлорофиллы и каротиноиды широко распространены в мире растений (грибы представляют собой исключение), фикоцианины и фикоэритрины встречаются в основном у синезеленых и красных водорослей. Хлорофиллы и каротиноиды находятся в специфических элементарных мембранах (тилакоидах), а фикобилины — в фикобили- [c.24]

Количество фотосинтетически активного солнечного света, получаемое листом, зависит от его положения в листовом покрове. С увеличением освещенности отдельного горизонтального листа интенсивность фотосинтеза возрастает до определенного максимума, который достигается при освещенности значительно меньшей, чем на полном солнечном свету (рис. 14.5). Избыток света сверх этой насыщающей интенсивности тратится попусту, по крайней мере для данного листа. Поскольку верхние листья получают полный солнечный свет, они должны использовать его экономно. Эти листья сверху обычно ориентированы к падающему солнечному свету не под прямым, а косым углом. При таком угле данное количество света распреде- [c.417]

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]

Около 100 лет тому назад действие спектрального состава света на фотосинтез стало предметом оживленной дискуссии. Темой ее было положение максимума эффективности фотосинтетической деятельности в солнечном спектре. В 1884 г. Дрэпер [2] нашел, что если призменный спектр солнца отбросить на растение, то наибольшее количество кислорода выделяется в желто-зеленой области. Этот результат был подтвержден такими авторитетами в физиологии растений, как Сакс[3] и Пфеффер [5]. Сакс указал, что желтый цвет обладает также максимальной яркостью , т. е. наиболее сильно действует на ретину человеческого глаза. Сам он видел в этом только случайное совпадение, однако другие, менее осторожные, авторы предположили, что подобное соответствие не может быть случайным, и пытались найти ему объяснение. Убеждение в том, что фотосинтез протекает наиболее активно в зеленом свете, который только очень слабо поглощается хлорофиллом, привело к выдвижению ряда странных гипотез. Предполагали, например, что световая энергия вообще не нужна для фотосинтеза (Пфеффер [5]) или что роль хлорофилла в растениях заключается только в защите от повреждения светом системы, восстанавливающей двуокись углерода (Принсгейм [11, 12, 13, 14]). [c.580]

Длина волны света, поглощаемого хлорофиллами и другими фотосинтетическими пигментами, определяется свойствами этих молекул именно от этого зависит, какая часть солнечного спектра может быть использована растениями (фотосинтетически активная радиация, ФАР). Она составляет в пересчете на энергию 45—50% всего падающего на растение солнечного света. Способность улавливать свет — первый из ограничительных факторов, определяющий эффективность фотосинтеза, если исходить из количества падающего света. [c.45]

Растения с их совершенно иным С-автотрофным способом питания устроены совсем иначе. Они синтезируют вещества, необходимые для построения тела, прямо из неорганических соединений, используя солнечный свет как источник энергии. Фотосинтетически активные клетки и ткани с поглощающими свет пигментами (хлорофиллами и кароти-ноидами) ориентированы у растений во внеишюю среду и образуют большие наружные поверхности. Другие важнейшие различия между животными и растениями касаются клеточных оболочек, способности к активному передвижению и способности синтезировать определенные вещества. [c.10]

Солнечная энергия, достигающая в течение года атмосферы Земли, составляет примерно 56-Дж. Около половины этой энергии отражается облаками и газами в верхних слоях атмосферы и не попадает на Землю, Из той энергии, которая достигает поверхности Земли, лить 50% приходится на спектральный диапазон, соответствующий видимому излучению, которое способно вызвать фотосинтез, а другая половина — это инфракрасное излучение. Таким образом, годовое поступление энергии в виде фотосинтетически активной радиации, т. е, в виде света от фиолетового до красного, составляет в масштабах всей Земли около 15-10 Дж. Однако примерно 40% этой энергии отражается поверхностью океанов, попадает в пустыни и т, п., и лишь оставшаяся доля может быть поглощена наземными и водными растениями. Согласно приведенным в последнее время данным, аутотрофные растения производят за год примерно 2-10" тонн биомассы, что эквивалентно энергии 3-10 Дж. Около 40% этого органического материала синтезируется фитопланктоном, мельчайшими растениями, обитающими вблизи поверхности океанов. Ежегодное потребление продуктов питания всем населением Земли (если считать численность населения равной 4,3 млрд. человек) составляет около 800 млн. тонн, или 13-10 Дж. Таким образом, получается, что средний коэффициент использования фотосинтетически активной радиации всей флорой нашей планеты составляет всего лишь 0,2% (3-102715-1023), энергии, которая была по- [c.14]

В ЭТОЙ области, следует изменять не интенсивность света, а какие-либо другие факторы. Интенсивность солнечного света, попадающего в ясный летний день на поверхность земли, во многих местах нащей планеты составляет примерно 100000 лк, или около 1000 Вт-м . Следовательно, растениям, за исключением тех, которые растут в густых лесах и в тени, падающего солнечного света бывает достаточно для насыщения их фотосинтетической активности. Энергия квантов, соответствующих крайним участкам видимого диапазона — фиолетовому (около 400 нм) и дальнему красному (короче 800 нм), различается всего лищь в два раза, и все фотоны в этом диапазоне в принципе способны осуществить запуск фотосинтеза, хотя, как мы увидим далее, пигменты листа избирательно поглощают свет определенных длин волн. [c.27]

Тем не менее, согласно данным измерений, при фиксации СОг в процессе фотосинтеза используется лишь около 30% энергии света (потребляется 8—10 квантов там, где должно бы хватить энергии 2,7 кванта). Если принять во внимание, что средняя эффективность использования фотосинтетически активного солнечного света целыми растениями не превышает 1% (см, гл. I), то можно согласиться с тем, что в этих. процессах растрачивается очень много энергии и что эффективность их следовало бы повысить. [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология