Фотосинтез насыщение светом

Фиг. 188. Световые кривые фотосинтеза адаптированных к "тени и к прямому солнечному свету растений одних и тех же видов [106]. У первых насыщение наступает при 40000 лк у вторых—только при интенсивности света значительно большей 80000 лк.

Прежде всего флуоресценция конкурирует только с первичной фотохимической реакцией, а не со всем процессом фотосинтеза. Скорость фотосинтеза, измеренная по выделению кислорода или поглощению углекислоты, часто определяется не только эффективностью первичного фотопроцесса, но также и скоростью одной или нескольких связанных с этим процессом темновых каталитических реакций. К их числу относятся реакции, которые превращают первичные фотопродукты в стабильные конечные продукты фотосинтеза. Когда эти завершающие реакции слишком слабы, чтобы идти наравне с первичным фотохимическим процессом (что может иметь место, например, в очень сильном свете, или при низких температурах, или в присутствии некоторых ядов), первичные фотопродукты будут накопляться до определенной концентрации и вновь исчезать при обратных реакциях. Вследствие этого квантовый выход фотосинтеза уменьшится, однако на интенсивности флуоресценции это не отразится, так как первичный фотохимический процесс, конкурирующий с флуоресценцией, продолжается с неизменной скоростью. Этим можно объяснить существование светового насыщения в фотосинтезе, без одновременного возрастания выхода флуоресценции (явление, о котором мы упоминали выше). [c.234]

Многочисленные небольшие озера и резервуары, используемые для купания, проявляют симптомы эвтрофикации. Источником избыточного поступления питательных веществ могут быть сточные воды, а также (и весьма часто) стоки с сельскохозяйственных угодий, на которых применяются удобрения. В чистых прудах (рис. 5.7,а) насыщение питательными веществами ведет к буйному росту растений и появлению больших популяций толерантных пород рыб к сожалению, многие из наиболее ценных пород рыб не могут жить в такой среде. Плаванию и катанию на водных лыжах препятствуют заросли сорняков в мелкой воде. В небольших водохранилищах, где прохождение солнечного света затруднено из-за мз тности воды, нет буйного роста водных растений и цветения водорослей (рис. 5.7,6). Фотосинтез замедлен из-за недостатка солнечного света, несмотря на то, что питательные вещества поступают в достаточном количестве. Хотя ограниченная продуктивность, возможно. [c.129]

Насыщение двуокисью углерода, достигается при давлениях, в 3 или 4 раза превышающих парциальное давление двуокиси углерода в свободной атмосфере (см. табл. 39). Насыщение светом достигается при интенсивностях света, соответствующих 10—100% полного полуденного солнечного света (см. табл. 41), и, таким образом, в среднем примерно равняется той интенсивности света, действию которой подвергаются в природе свободно растущие растения. Оптимальная температура фотосинтеза несколько выше средней летней температуры, по крайней мере в умеренных зонах. Таким образом, приблизительная приспособленность фотосинтетического аппарата к природным условиям очевидна. Возможно, что эта приспособленность была приобретена в те времена, когда и средняя температура и содержание двуокиси углерода в атмосфере были несколько выше, чем теперь. Однако этот вывод не может считаться вполне достоверным в редких случаях природа смогла разрешить проблему приспособления [c.279]

С4-растения в основном распространены в засушливых районах субтропиков и тропиков. Адаптация этих растений к существующим климатическим условиям шла двумя основными путями. Во-первых, максимальная скорость фиксации диоксида углерода у них стала выше в связи с этим более высокая освещенность и температура стали использоваться также более эффективно. Насыщение светом достигается при более высоких значениях освещенности, чем у Сз-растений. Иными словами, интенсивность фотосинтеза увеличивается с ростом освещенности до более высокого уровня, чем у Сз-растений. Во-вторых, С4-растения более устойчивы к засушливым условиям. Обычно для снижения потерь влаги за счет испарения растения уменьшают отверстия [c.278]

Описанные выше эксперименты не обнаруживают какой-либо связи между обратимой абсорбцией двуокиси углерода у растений в темноте и восстановлением двуокиси углерода на свету. Теперь мы опишем опыты, которые указывают, что иная (хотя тоже обратимая и нефотохимическая) абсорбция двуокиси углерода тесно связана с фотосинтезом предположительно в качестве предварительной стадии этого процесса (как принималось в главе VII). Количество двуокиси углерода, участвующей в этой абсорбции, в 20—50 раз меньше, чем количество, учитываемое из равновесий двуокись углерода — бикарбонат, т. е. около 2 10- моль1л клеточного объема, или 5 10- % СОд на сухой вес клеток, или 0,5 мл углекислого газа на 10 г свежих клеток. С другой стороны, сродство к двуокиси углерода акцептора, обусловливающего эту абсорбцию, должно быть выше, чем у фосфатных или карбонатных буферов, так как его насыщение происходит при давлениях двуокиси углерода порядка 1 мм. Эта цифра получается из кривых зависимости фотосинтеза от концентрации двуокиси углерода. Эти кривые показывают полунасыщение при значениях [СОз] около 0,03°/о в воздухе. Одно из объяснений этого насыщения заключается в том, что кривые двуокиси углерода являются изотермами равновесия комплекса акцептор — двуокись углерода. Эти кривые могут быть искажены ограничениями притока и передачи, которые мешают равновесию карбоксилирования во время интенсивного фотосинтеза йли заставляют скорость процесса стать нечувствительной к концентрации двуокиси углерода задолго до полного насыщения комплекса СОд . Однако это искажение не меняет порядка величины концентрации двуокиси углерода, потребной для насыщения. Если комплекс СОд полунасыщен при концентрациях СОа в воздухе порядка 10- моль л, или 0,03%. то свободная энергия его образования должна быть порядка — 6 ккал при комнатной температуре (Рубен [119] определяет Д = — 2 ккал), т. е. это значительно более отрицательная величина, чем свободные энергии карбаминирования и карбоксилирования, приведенные в первой части настоящей главы, и даже бодее отрицательная, чем свободная энергия ассоциации двуокиси углерода с карбоангидразой. [c.209]

У растений, осуществляющих Сз-путь фотосинтеза, насыщение происходит при более низкой интенсивности света, чем у растений с С4-путем превращения углерода, высокая фотосинтезирующая активность которых проявляется только при высоком уровне освещенности. [c.108]

Темновое дыхание с увеличением температуры усиливается, и ЭТО может в значительной степени снижать реальную скорость фотосинтеза на свету. Однако поскольку темновое дыхание достигает насыщения при низкой [Ог] (разд. 13.6), повышенная [c.470]

Все эти факторы могут способствовать (а большинство их, вероятно, и фактически способствует) лимитированию скорости фотосинтеза при различных условиях, являясь, таким образом, причиной насыщения этой скорости в отношении различных кинетических переменных. Нет никаких теоретических оснований ожидать, и экспериментальные данные совершенно не указывают на то, что насыщение в отношении, например, интенсивности света или концентрации двуокиси углерода всегда вызывается одним и тем же лимитирующим фактором. Наоборот, можно найти ясные указания на явления насыщения, вызванные медленной диффузией, медленным карбоксилированием, различными каталитическими недочетами, недостаточным освещением и ограниченным снабжением восстановителями (в бактериальном фотосинтезе). Все это можно рассматривать как доказательство хорошей согласованности фотосинтетического процесса в целом, так как это означает, что различные части сложного аппарата фотосинтеза имеют приблизительно одинаковую максимальную производительность. В свете такого разнообразия возможных лимитирующих скорость ступеней становится понятным, почему многократные попытки представить кинетику фотосинтеза при помощи схем, состоящих из небольшого числа реакций, например только из одной световой и одной темновой реакции, могли привести лишь к весьма скромным результатам. [c.279]

Сложную систему водных пищевых взаимосвязей нарушают загрязнения, возникшие в результате человеческой деятельности. Например, на биологическую активность первичных производителей может влиять увеличение мутности воды или поступление в нее питательных веществ. Мутная вода, затрудняя прохождение солнечного света, замедляет рост растений, что в свою очередь уменьшает запасы пищи всех высших форм жизни. Чрезмерное насыщение воды питательными для растений веществами может быть в равной степени катастрофическим, особенно в озерах. В результате неконтролируемого фотосинтеза производится больше водорослей, чем могут съесть травоядные. Густые заросли водорослей создают мутность, на поверхности воды появляется пена, а разложение массы водорослей приводит к уменьшению количества растворенного кислорода. Обилие питательных веществ усиливает рост водных сорняков, которые в комбинации с по- [c.60]

Практически все кривые зависимости фотосинтеза от концентрации двуокиси углерода показывают, что как нормальная концентрация двуокиси углерода в воздухе (0,03°/о или приблизительно 1 10" А1), так и содержание этого газа в воде при равновесии со свободной атмосферой не обеспечивают полного насыщения фотосинтеза на умеренном или сильном свету, по крайней мере, без чрезвычайно сильного размешивания. Кривые показывают, что выход фотосинтеза в природных условиях возможно увеличить, вероятно, на 50—ЮО /д при помощи удобрения углекислотой и можно ожидать, что это приведет к соответствующему увеличению урожая. Опыты дают возможность подтвердить этот вывод. [c.317]

Магний. Магний — компонент хлорофилла. Естественно поэтому, чю растения, выращенные без магния, хлоротичны и неспособны к фотосинтезу юм. главу XV). Бриггс [84] наблюдал, что недостаток магния ведет к понижению фотосинтеза и на ограниченном свету и в состоянии светового насыщения, а также в условиях насыщения двуокисью углерода. [c.345]

Подходя априорно, можно было бы ожидать, что фотосинтез после восхода солнца будет постепенно увеличиваться до тех пор, пока интенсивность света достигнет уровня, соответствующего насыщению, и затем (если только облачность не уменьшит интенсивность освещения ниже уровня насыщения) будет оставаться более или менее постоянным до наступления вечернего падения. Однако в действитель- [c.286]

Исходя из гипотезы ван Ниля, можно сделать заключение, что механизмы фоторедукции адаптированных водорослей и пурпурных бактерий несколько отличаются друг от друга. Первые содержат обычно хлорофилл, на котором, вероятно, процесс адаптации не отзывается. Таким образом, первичный продукт окисления воды ОН " -, вероятно, одинаков и в нормальном и в адаптированно>г фотосинтезе. Разницу в конечной стадии окисления, как предполагает Гаффрон (глава VI), следует отнести за счет активации гидрогеназной системы с одновременной инактивацией ферментной системы Ед, выделяющей кислород. Идентичность первичного процесса у адаптированных и нормальных зеленых водорослей подтверждается наблюдениями Рике и Гаффрона [34]. Эти исследовате.1И отмечают, что максимальный квантовый выход ц скорость насыщения на мигающем свету одинаковы прл фоторедукцин у адаптированных водорослей и при фотосинтезе у неадаптированных водорослей. С другой стороны, у пурпурных бактерпй первичный окисленный продукт ОН , естественно, не способен превратиться в свободный кислород. В данном случае аэробные условия могут вызвать лишь полное прекращение синтеза (если они ведут к окислите.1ьной инактивации гидрогеназы), но не могут вызвать переход к обычному фотосинтезу (с водой в качестве восстановителя), как это получается при исчезновении адаптации у зеленых водорослей. [c.175]

Ранее было указано, что одновременное увеличение концентрации двуокиси углерода и интенсивности света ведет обычно к насыщению фотосинтеза задолго до того, как углекислотное ингибирование или световое ингибирование становятся очевидными. Мы допускаем поэтому, что независимо от всякого торможения некоторые внутренние факторы, такие, например, как ограниченная доступность определенных катализаторов, приводят к появлению абсолютного потолка (т. е. потолка , независимого ни от [ Og], ни от Г) для максимальной скорости фотосинтеза. [c.416]

Если скорость фотосинтеза, Р, откладывается на графике как функция интенсивности падающего света, / (последняя в качестве независимой переменной кривые графика А), то начальный наклон кривых изменяется пропорционально оптической плотности, а протяженность линейного участка должна быть практически независимой от плотности, так как кривая концентрированной суспензии должна начать изгибаться, как только начнется насыщение в поверхностном слое. Если Р откладывается как функция поглощенной энергии, /д (кривые графика Б), то начальный наклон должен быть одинаковым для всех кривых, но линейный участок у разбавленной суспензии должен быть короче, чем у концентрированной. С другой стороны, если мы нанесем относительное насыщение, как функцию / или / [c.437]

Каждый отдельный нефотохимический процесс, обладающий ограниченной максимальной скоростью, налагает свой собственный потолок на суммарную реакцию фотосинтеза. Влияние такого потолка чувствуется задолго до того момента, как он будет фактически достигнут, поэтому скорость фотосинтеза на сильном свету в момент насыщения может зависеть не от одного, а от нескольких лимитирующих процессов, особенно в связи с тем, что максимальные производительности различных частей фотосинтетического аппарата являются, повидимому, величинами одного порядка (как и следует ожидать для хорошо налаженной каталитической системы). [c.444]

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 разработке любого механизма фотосинтеза необходимо учитывать следующие факты 1) фосфоглицериновая кислота является промежуточным продуктом, образуемым под действием света и подвергающимся восстановлению под действием света 2) прн фотосинтезе фосфопировиноградная кислота не предшествует фосфоглн-цериновой кислоте 3) существует лабильный предшественник фосфоглицериновой кислоты, образуемый в результате присоединения СО2 к какому-то акцептору 4) количество этого предшественника зависит от скорости фотосинтеза (интенсивности света) 5) носле нескольких минут фотосинтеза достигается насыщение концентрации 01 в фосфоглицериновой кислоте 6) не существует долго живущего, фотохимически образуемого общего восстановительного агента 7) ИхУеются данные, указывающие, что только один акцептор СОд участвует непосредственно в фотосинтезе. [c.610]

Некоторые исследователи, ясно осознавшие неизбежность искажения кривых фотосинтеза для света и двуокиси углерода вследствие обсуждавшихся в предыдущем разделе влияний глубины , предположили, что в той мере, в какой эти влияния могут быть устранены (экспериментально — применением очень разбавленных суспензий или математически — введением соответствующих поправок на негомо-генность), кинетические кривые будут приближаться к идеальным кривым типа Блэкмана . Несомненно, что устранение влияния глубины укорачивает переходный участок между восходящей частью кривых и горизонтальной частью насыщения. Однако фиг. 193, В показывает, что это не делает переломы кривых резкими. Только незначительная часть отклонений от поведения типа Блэкмана может быть приписана негомогенности даже при устранении всех влияний глубины в кинетическом анализе все же приходится сталкиваться с системами кинетических кривых всех трех типов, примеры которых приведены на фиг. 133, 134 и 135. [c.277]

Рис. 4.6. Влияние света высокой интенсивности на фотосинтез при трех разных концентрациях СОз (две из них превышают уровни, характерные почти для всех природных условий). Стрелки указывают световое насыщение. Слева от точки, отмеченной стрелкой, скорость фотосинтеза лнмнтируется светом.

При малой освещенности фотосинтез лимитируется световыми реакциями, а при более высокой интенсивности света йлй более низкой температуре —возможностями темновых реакций метаболизма углерода. У многих Сз-растений умеренного климата световое насыщение наблюдается при 100—150 Дж/м --с что соответствует 507о-ной интенсивности солнечного света. При высоких интенсивности света и температуре влаги обыч"-но не хватает (водный стресс) Стресс выражается в закрытии устьиц и подавлении метаболизма углерода. Таким образом в полевых условиях взаимодействие световых и темновых реакций-и их регуляция за счет диссипации (рассеивания) излишней световой энергии становятся определяющими. [c.45]

Явление, подобное тому, которое наблюдается при избытке кислорода, вызывается также избыточным светом. Скорость фотосинтеза возрастает до определенной интенсивности света, которая для растений, приспособленных к прямому солнечному свету, имеет величину порядка приблизительно 50 000 люкс. С дальнейшим усилением света интенсивность фотосинтеза становится постоянной, повидимому, от того, что один из участвующих в фотосинтезе энзимов имеет ограниченную активность и потому может образовать или испо.11ьзовать лишь определенное количество промежуточных продуктов, требуемых для (или доставляемых посредством) первичного фотохимического процесса. У фотосамоокисления нет таких ограничений, и его скорость продо.1жает расти долгое время спустя после того, как фотосинтез достиг светового насыщения. Этим объясняются световое торможение и световое повреждение— явление соляризации, т. е. растворение остатков крахмала в листьях на сильном свету [15] эти явления были известны еще задолго до того, как выяснилось их отношение к фотосинтезу. [c.539]

Ввиду неспецифичности капиллярной природы наркотического торможения такая гипотеза возможна. Однако может быть дано и другое объяснение этому явлению. Истийная скорость насыщения фотосинтеза в присутствии наркотиков может быть такой же, как и в их отсутствие, но она потребует гораздо более интенсивного освещения, так как большая часть хлорофилла будет покрыта наркотиком, и поглощенный ею свет будет потерян для фотосинтеза. [c.332]

Вильштеттер и Штоль [3] наблюдали, что некоторые виды растений (например. Pelargonium) почти полностью теряют способность к фотосинтезу уже после 2-часового пребывания в бескислородной атмосфере у других видов (например. y lamen) фотосинтез прекращается только после 15-часовой анаэробной инкубации. Для возвращения к аэробному состоянию достаточно незначительной остаточной способности к фотосинтезу обработанных листьев. При этом условии торможение устраняется после нескольких часов экспозиции на свету. Вильштеттер и Штоль замечают, что когда это автокаталитическое восстановление фотосинтеза достигнуто, парциальное давление кислорода все еще очень невысоко — значительно ниже, чем требуется для дыхания. Этот факт, а также длительность анаэробной обработки, необходимой для торможения, привели Вильштеттера и Штоля к мнению, что фотосинтез требует скорее насыщения Еислород-акцепторного комплекса клетки, чем присутствия свободного кислорода в атмосфере. Они высказали мнение, что этот комплекс медленно диссоциирует в бескислородной атмосфере и регенерируется нри фотосинтезе раньше, чем кислород успеет выделиться из клеток. [c.334]

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]

Фиг. 75 изображает кривые времени , соответствующие различным интенсивностям света. При 1000 футо-свечах скорость постоянная, т. е. после 30 мин. освещения не наблюдается никакого торможения. При 4000 футо-свечах нача.иьная екороеть выше, чем при 1000 футо-свечах, но торможение начинается после 20 мин., вызывая постепенное ослабление фотосинтеза вплоть до конечной скорости, которая ниже, чем при 1000 футо-свечах. При 6100 футо-свечах начальная скорость приблизительно та же, что и нри 4000 футо-свечах это показывает, что световое насыщение достигнуто, но торможение происходит быстрее и резче. При 12 900 футо-свечах приблизительно через 20 мин. выделение кислорода сменяется его поглощением, при 18 400 футо-свечах поглощение кислорода на свету превосходит его поглощение в темноте, т. е. подавляется не только фотосинтез, но к, нормальному дыханию прибавляется фотосамоокисление. При 27 700 футо-свечах общее поглощение кислорода в 2,5 раза выше, чем поглощение, вызванное одним дыханием, и снижение давления начинается почти тотчас же после начала освещения. Пока поглощение кислорода на свету продолжается с постоянной скоростью, клетки не получают необратимых повреждений. Однако после приблизительно двух часов освещения при 38 000 футо-свечах скорость фотоокиеления начинает уменьшаться и в клетках появляются первые признаки выцветания. [c.541]

Начальное увеличение скорости при повышении интенсивности освещения, последующее световое насыщение и затем световое торможение фотосинтеза вторично наблюдал в 1903 г. Пантанелли [9]. В то время было естественно интерпретировать полученные результаты в соответствии с теорией кардинальных точек (см. фиг. 132). Блэкман и Матеи [11] и Блэкман и Смит [18] указали, однако, что фотосинтез не требует никакого минимума интенсивности света и идет при самом слабом освещении (по крайней мере, если принимать во внимание истинную скорость фотосинтеза, скорректированную на дыхание, а не скорость чистого газообмена). Кроме того, световые кривые показывают широкое плато насыщения вместо острого оптимума. Поэтому эти авторы были убеждены, что световые кривые могут быть объяснены посредством блэкмановской теории лимитирующих факторов лучше, чем с точки зрения теории трех кардинальных точек . [c.385]

Растворимое в воде, тормозящее рост вещество, приготовленное путем экстрагирования этиловым спиртом высушенных клеток из 50—60-дневных культур hlorella vulgaris, выпаривания досуха и экстрагирования водой, было испытано в действии на фотосинтез клеток hlorella из 4-дневных культур [78, 79, 80]. Фиг. 142,Л показывает, что скорость падает пропорционально логарифму количества прибавленного экстракта. Опыты при различных интенсивностях света (фиг. 142, Б) показывают, что тормозящее вещество действует на скорость насыщения на сильном свету, а не на квантовый выход при слабом свете следовательно, оно действует скорее как [c.294]

Используя представление Франка, можно предположить, что клетки, насыщенные Og, при помещении их в среду с недостаточным ее содержанием и при выставлении их на свет, образуют большое количество наркотика (возможно, благодаря переполнению их метаболитами), который задерживает фотосинтез. Для аутокаталитического устранения этого торможения требуется, повидимому, 2—3 часа, тогда как индукционный период длится несколько минут (см. гл. XXXIII). Что [c.325]

Кинетические уравнения, которые могут быть получены при рассмотрении возможных прямых и обратных реакций внутри самого светочувствительного комплекса, будут выведены в гл. XXVIII. Как и следует ожидать, они показывают, что скорость поглощения света этим комплексом накладывает предел на скорость фотосинтеза, кото-рыЯ не может быть снят увеличением концентрации двуокиси углерода или изменением любого другого внешнего фактора. Следовательно, световой фактор сам по себе способен произвести эффект насыщения углекислотных кривых. Например, если мы будем рассматривать уравнение (28.14), выведенное из (28.11) как уравнение [c.351]

Связь между фотосинтезом и количеством света, имеющимся в распоряжении растений, впервые начала изучаться в 1866 г., когда русский ботаник Волков сосчитал пузырьки кислорода, выделяемые погруженными в воду водяными растениями, находящимися на различном расстоянии от освещенного солнцем замерзшего оконного стекла. Он нашел, что скорость выделения газа пропорциональна интенсивности освещения. В 1883 г. Рейнке расширил подобные эксперименты, применив более сильное освещение. При этом он наблюдал, что если интенсивность освещения приближалась к интенсивности прямого солнечного света, то световые кривые, т. е. кривые, выражающие зависимость фотосинтеза от интенсивности падающего света, изгибались и в конце концов становились горизонтальными. Рейнке, следовательно, принадлежит открытие явления светового насыщения. [c.385]

С другой стороны, невозможно принять второе утверждение Блэкмана о том, что линейно поднимающаяся часть световой кривой круто переходит в горизонтальную ее часть. Все точные наблюдения подтверждают, что световое насыщение достигается асимптотически, иногда в широком интервале интенсивности света (см. раннюю критику интерпретации Блэкмана Брауном и Хейзе [22, 25]). В гл. XXVI было показано (см. также фиг. 191), что неравномерности поглощения света, неизбежной даже в отдельных хлоропластах, не говоря уже о многоклеточных системах, самой по себе достаточно, чтобы сделать невозможным практическое наблюдение блэкмановских световых кривых, имеющих форму ломаных линий, даже если эти кривые правильно выражают отношение между интенсивностью света и скоростью фотосинтеза в равномерно освещенном элементе объема. Однако на основании общих законов кинетики реакций можно показать, что даже в идеальном случае полностью равномерного поглощения света блэк-мановские ломаные линии являются только первым приближением, более или менее удовлетворительным в зависимости от специфических конкретных условий. [c.386]

Когда Рейнке открыл световое насыщение фотосинтеза, он нашел что оно происходит при интенсивности освещения, близкой к интенсивности солнечного света в полдень (5q равно приблизительно 60-10 лк в средних широтах см. гл. XXV). В действительности, однако, насыщающая интенсивность света сильно колеблется от вида к виду и от образца к образцу. Одной из причин этого является разница в оптической плотности. Насыщение начинается тогда, когда большинство освещенных молекул хлорофилла получает определенный световой поток, и становится полным, когда наиболее сильно затененные молекулы подвергаются действию светя этой нясышйющей интенсивности. Интенсивность падающего света, при которой имеет место полное насыщение, должна зависеть, следовательно, от того, употребляем ли мы толстый или тонкий лист, концентрированную или разбавленную суспензию клеток. Этот эффект плотности был уже описан в гл. XXV к нему мы вернемся опять несколько позже. [c.412]

Водоросли, которые живут глубоко под водой, в особенности красные, ведут себя, как резко выраженные тенелюбы (умбриофилы), и их фотосинтез также достигает насыщения уже при интенсивности света порядка тысячи люксов. [c.416]

В предыдущем разделе было отмечено, что у адаптированных к тени растений более низкое содержание энзима, обусловливающего абсолютное насыщение фотосинтеза, сопряжено с более высоким содержанием хлорофилла. В гл. XXXII мы встретимся с другими случаями, когда содержание энзима, лимитирующего скорость фотосинтеза, повидимому, не зависит от содержания хлорофилла (клетки hlorella, выросшие на слабом или сильном свету, см. табл. 36 и 45 [c.421]

Теоретически легко понять, почему специфические каталитические яды, такие, как цианиды, должны действовать только на уровень кривой при насыщении и не влиять на начальный наклон световых кривых первый определяется скоростью темновой каталитической реакции, второй — скоростью поступления световых квантов. Следует ожидать, что при постепенно усиливающемся отравлении ингибирование будет распространяться до все более низких интенсивностей света. Если принять (как это сделано в т. I, стр. 316), что цианид наиболее сильно ингибирует карбоксилирующий энзим, Е , то наблюдаемая разница в чувствительности различных видов растений к отравлению может быть приписана колебаниям в содержании этого энзима. Некоторые растения могут содержать значительный резерв Е и поэтому показывать эффект отравления только на сильном свету в других растениях концентрация Ед достаточна только для того, чтобы поддерживать фотосинтез в отсутствие цианида, и нужно очень малое инактивирование, чтобы вызвать замедление процесса даже при умеренном или слабом освещении. Однако даже и в этом случае процент снижения фотосинтеза на слабом свету должен быть меньше, чем при освещении с насыщающей интенсивностью, что и наблюдалось в эксперименте с Nitzs hia, отравленной цианидом (см. выше). Эта гипотеза не может, видимо, объяснить одинаковое процентное уменьшение фотосинтеза при всех интенсивностях света таким типичным каталитическим ядом, как гидроксиламин (см. фиг. 176). Интерпретация этого явления, предложенная Франком и его сотрудниками, была описана в т. I (стр. 320). [c.446]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология