Свет как лимитирующий фактор

Широкое применение полиуретанов ограничивается затруднениями, возникающими при получении пигментированных покрытий. Вследствие исключительно высокой чувствительности изоцианатов к влаге и некоторым другим примесям, обычно содержащимся в пигментах, стабильность полиуретановых композиций при пигментировании сильно снижается. Лимитирующим фактором в развитии полиуретановых материалов является также их стоимость. Цены на толуилендиизоцианат, составляющий 25—50% от веса твердых веществ в покрытии, продолжают оставаться на высоком уровне, хотя и значительно снизились (от 1,76 долл. за 1 кг в 1958 г. до 1,54 долл. в 1961 г. и до 0,72 долл. в 1971 г.). Лаки и краски холодного отверждения на основе полиуретанов имеют плохую прочность по отношению к низшим спиртам, эфирам, кегонам. Серьезным недостатком полиуретановой пленки является склонность к пожелтению при солнечном свете. Токсичность диизоцианатов теперь уже не относится к факторам, ограничивающим применение полиуретановых композиций. Некоторые покрытия совсем не содержат свободных изоцианатных групп, в других случаях при производстве использую изоцианатные аддукты, которые не являются токсичными. [c.425]

Поскольку величина Г определяет максимальную возможную разность концентраций, от которой зависит диффузия СО2 из воздуха в лист, было высказано предположение [148], что эта величина является хорошей (обратной) мерой эффективности видимого поглощения СО2 при данных условиях температуры и водного дефицита (см. след, главу), если устранено влияние устьичного фактора и лимитирующим фактором является концентрация СО2. (Интенсивность света, если она не очень низка, мало действует на величину Г однако величина Г растет с температурой, см. гл. VII.) Если принять это предположение, то интересно сравнить довольно узкие пределы колебаний величины Г (табл. 7) со столь же узкими пределами, которых колеблются значения средней скорости видимой [c.153]

Для того чтобы достичь этой цели, необходимо оценить относительную важность различных факторов, ограничивающих фотосинтез. Действие этих факторов определяется как внутренними фотобиологическими и физиологическими ограничениями,, так и теми характеристиками окружающей среды, которые сказываются на проявлении этих лимитирующих факторов. К числу таких важнейших факторов относятся индекс урожайности,, свет, СОг, вода, температура, питательные вещества, вредители и болезни, влияние кислорода и фотодыхание, темновое дыхание, ограничение скорости переноса электронов, содержание ферментов карбоксилирования, светособирающих пигментов,, диссипация энергии в побочных реакциях и скорость переноса веществ из хлоропластов. [c.49]

Интенсивность флуоресценции или фосфоресценции, испускаемой раствором, прямо пропорциональна интенсивности возбуждающего света и общей чувствительности регистрирующей системы. Поэтому, увеличивая мощность или эффективность источника возбуждения, можно, казалось бы, неограниченно улучшать метод, т. е. уменьшать предельно обнаружимую концентрацию раствора. Однако ниже определенной концентрации повышается роль других факторов, которые ограничивают возможности метода, и увеличение чувствительности прибора при этих условиях не дает результатов. Лимитирующим фактором могут быть фотохимические реакции или (чаще) свет, попадающий в приемник не от исследуемого люминесцирующего раствора, а от посторонних источников, т. е. величина суммарного фона. Возникновению люминесцентного фона может способствовать ряд следующих факторов, связанных как с прибором, так и с анализируемым образцом [c.390]

Шестьдесят лет спустя Блэкман [4] высказал предположение, что этот закон в обобщенном виде может быть применен к фотосинтезу, и в этом случае он может объяснить наблюдаемые факты лучше, чем представление о трех кардинальных точках. Блэкман заимствовал от Либиха мысль, что скорость биологического процесса (в данном случае фотосинтеза) определяется при данных условиях одним лимитирующим фактором однако в дополнение к снабжению материальными ингредиентами (единственный вид факторов, с которым имел дело Либих) Блэкман рассматривал как возможные лимитирующие факторы также температуру и интенсивность света. [c.269]

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]

Кривые, представленные на фиг. 238, Б, показывают, что с увеличением содержания СО2 скорость фотосинтеза возрастает до тех пор, пока не будет достигнут некий максимум, который уже определяется другим лимитирующим фактором, отличным от СО2. Согласно этим данным, если скорость процесса ограничивается светом или температурой, то для поддержания этой скорости необходима менее чем оптимальная концентрация СО2. На фиг. 238, А приведен такой же набор кривых, которые описы- [c.582]

Если за концентрацией реагирующих частиц одного сорта можно следить, измеряя оптическую или электрическую характеристику (например, поглощение света, оптическое вращение, флуоресценцию или электропроводность), то создание соответствующего электронного оборудования с временем разрешения вплоть до 10 с не составляет проблемы. Таким образом, лимитирующим фактором становится время смешения растворов реагентов, которое в обычной лабораторной практике редко бывает меньше нескольких секунд. Это время можно уменьшить до 0,1 с эффективным перемешиванием и до 10 с, если впрыскивать струи двух растворов в тщательно сконструированную смесительную камеру, как это делается в большинстве используемых методов остановленной струи. Однако даже при столь малых концентрациях реагентов, вплоть до 10- М, время полупревращения в 1 мкс соответствует константе скорости только 10 дм -моль- с . [c.139]

Если достижению максимальной продуктивности препятствует нехватка одного или нескольких питательных веществ, то -восполнение этого дефицита может обеспечить растениям условия для дальнейшего роста, хотя в этом случае в качестве лимитирующих факторов выступают солнечный свет или влага. [c.140]

Имеются также реакции, в которых скорость процесса не зависит от концентрации, так как она определяется некоторыми другими лимитирующими факторами, например поглощением света при фотохимических реакциях или скоростью диффузии при поверхностных реакциях. В подобных случаях реакцию считают реакцией нулевого порядка для нее [c.229]

Е. Н. Кутас (1984) провела аналогичные исследования в Ленинграде. Она подтвердила, что свет является лимитирующим фактором для развития растений в интерьере в осенне-зимний период, а температура и влажность воздуха близки к оптимальным для их жизнедеятельности. Ритм роста зависит от светового режима и связан с экологической природой растений (светолюбием и теневыносливостью). Теневыносливые виды вегетируют при освещенности около 700—1000 люкс, светолюбивые — при 1500—5000 люкс. Период покоя у теневыносливых видов наступает при снижении интенсивности освещения до 140 люкс, а у светолюбивых — до 700 люкс. [c.10]

Из результатов экспериментов (1—4 на рис. 7.20) видно, что, когда интенсивность освещения перестает быть лимитирующим фактором, ими становятся температура и концентрация диоксида углерода. Реакции, контролируемые ферментами, такие как темновые реакции фотосинтеза, чувствительны к изменениям температуры так, увеличение температуры с 15 до 25 °С приводит к возрастанию интенсивности фотосинтеза (сравните результаты экспериментов 2 и 1 или 4 и 3) в том случае, если свет не является лимитирующим фактором. Концентрация диоксида углерода также может быть лимитирующим фактором темновых реакций (сравните результаты экспериментов 2 и 4 или 1 и 3). Например, в эксперименте 2 лимитирующими [c.273]

Поскольку концентрация диоксида углерода также влияет на интенсивность фотосинтеза, существует и углекислотная точка компенсации. Это значение представляет собой такую концентрацию диоксида углерода, при которой суммарный газообмен равен нулю приданной интенсивности освещения. Увеличение концентрации диоксида углерода приблизительно до 0,1% (1000 ч-млн.- ) приводит к росту интенсивности фотосинтеза. Для большинства растений умеренного климата значение углекислотной точки компенсации, ниже которого фотосинтез превышает дыхание, составляет 50- 100 ч- млн.-, если свет не является лимитирующим фактором. Концентрация атмосферного диоксида углерода в норме составляет 300—400 ч млн.-, поэтому при нормальных освещенности и атмосферных условиях она заведомо выше значения точки компенсации. [c.291]

При увеличении численности популяции некоторые факторы среды, такие как пища — для животных — и свет — для растений — становятся лимитирующими. Это приводит к конкуренции за ресурсы между членами популяции. Организмы, признаки которых дают им преимущество в конкуренции, легче овладевают этими ресурсами, выживают и оставляют потомство. Организмы, лишенные таких признаков, оказываются в невыгодном положении и могут погибнуть, прежде чем успеют произвести потомство. Совместное действие лимитирующих факторов среды и численности популяции создает давление отбора, интенсивность которого может быть различной. [c.320]

Теоретически интенсивность любого биохимического процесса, который (как, например, фотосинтез) включает серию реакций, будет ограничиваться наиболее медленной реакцией этой серии. Приведем пример для темновых реакций требуются восстановленные НАДФ и АТФ, следовательно, они зависят от световых реакций, в ходе которых образуются эти соединения. При слабом освещении скорость их образования очень мала для обеспечения максимальной скорости протекания темновых реакций, поэтому можно говорить, что свет в данном случае является лимитирующим фактором. Сформулируем принцип лимитируюпщх факторов [c.272]

Отметим, что при поступлении СО2 в цикл Кальвина по С4-ПУТИ на одну молекулу образующейся гексозы потребляется 30 АТР, а при отсутствии С4-пути-18 АТР. Высокая концентрация СО2 в клетках обкладки сосудистого пучка растений, у которых функционирует С4-путь, обусловленная расходом дополнительных 12 АТР, является критической для высокой скорости фотосинтеза в этих растениях, поскольку в условиях избытка света СО2 служит лимитирующим фактором. Высокая концентрация СО2 также сводит к минимуму потерю энергии, вызываемую фотодыханием, процессом, который описывается в следующей главе [c.199]

Однако настойчивое утверждение, что настоящий лимитирующий фактор должен существовать при всех условиях, чуждо кинетике, изучающей ход реакций. Отношение между законом лимитирующих факторов и основными понятиями кинетики реакций было установлено Ромеллом в 1926 г. [20]. Он указал, что блэкмановский термин самый медленный фактор не имеет смысла и что можно говорить только о самом медленном процессе в последовательном ряду процессов. Скорость простой гомогенной реакции является обычно функцией всех наличных факторов, например концентраций всех реагирующих веществ, температуры и (в фотохимическом процессе) интенсивности света. Влияние лимитирования типа, предполагаемого Блэкманом, может существовать только в том случае, если реакция, у которой измеряется суммарная скорость, состоит из нескольких последовательных ступеней, причем одна ступень снабжает реагирующими веществами следующую. Если процесс снабжения идет медленно, он становится < узким местом и скорость суммарной реакции может стать не зависимой от всех факторов, которые не влияют на эту одну лимитирующую или определяющую скорость ступень. Простой пример этого представляют многие фотохимические реакции, в которых снабжение активированными молекулами является узким местом или лимитирующим процессом. Всякий раз, когда на практике получают кривые типа Блэкмана , можно считать, что здесь имеют дело с рядом последовательных реакций, в котором имеется, по крайней мере, одна ступень, лимитирующая максимальную производительность. В этом случае скорость суммарного процесса не может превзойти максимальную скорость прохождения системы [c.274]

Этот протест против применения кинетических законов к фотосинтезу и подобным процессам был бы, вероятно, менее сильным, если бы эти физиологи ясно поняли, что закон лимитирующих факторов ни в коем случае не представляет собой последнего слова при физикохимическом подходе к фотосинтезу и что в действительности понятие абсолютных лимитирующих факторов является чуждым для кинетики реакций. Между тем Чесноков и Базырина, исходя из представления о том, что никакие другие кинетические законы здесь неприложимы, а такие факторы, как концентрация двуокиси углерода и интенсивность света, согласно Хардеру и Лундегорду, не являются подлинно лимитирующими (т. е. часто изменение любого из них может оказать влияние на скорость), пришли к выводу, что подлинные лимитирующие факторы нужно искать внутри растения. Они не учли того, что фотосинтез может совершенно не иметь подлинных лимитирующих факторов. [c.284]

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]

Не соглашаясь с тем, что существует только качественное подобие между эмпирическими световыми кривыми и ломаными линиями, предсказанными теорией лимитирующих факторов , Блэкман настаивал на наличии количественного совпадения и этим вызвал полемику, о которой шла речь в гл. XXVII. Он утверждал, что не происходит никакого уменьшения скорости процесса при высоких интенсивностях света до тех пор, пока перегревание не вызовет повреждений, и отрицал постепенность перехода от линейно поднимающейся части световых кривых к горизонтальной. [c.386]

Уменьшенное снабжение двуокисью углерода снижает фотосинтез, не влияя на дыхание. Если вследствие недостатка двуокиси углерода световые кривые начинают изгибаться уже при слабом освещении, то компенсационный пункт может быть сдвинут к высоким интенсивностям света (см. фиг. 186) или окажется вообще недостижимым. О таком случае упоминалось в гл. XXVI, когда мы говорили об экспериментах Чеснокова и Базыриной [74], а также Миллера и Барра [96], в которых газовый баланс наблюдался при интенсивностях света порядка 20 10 лк. Миллер и Барр [96] отмечают, что в тех случаях, когда лимитирующим фактором является двуокись углерода, компенсирующая интенсивность света не зависит от температуры. Из этого следует, [c.411]

Данные табл. 6 можно использовать для построения семейства световых 1 риБых, но сравнение формы этих кривых представляет значительную трудность вследствие большой разности тех значений, к которым стремятся скорости ассимиляции при насыщаюшем свете (это справедливо также и для фиг. 56). Поэтому на фиг. 59 величины скоростей пересчитаны как доли этих максимальных значений, так что все кривые стремятся к одной асимптоте. Из фиг. 59 видно, что, чем меньше а, тем медленнее изменяется наклон кривой чем выше Ld, тем больше кривая напоминает две пересекаюшиеся прямые, т. е. тем больше она приближается к кривой Блэкмана. Однако резкого перегиба, как на кривой Блэкмана, в действительности никогда не наблюдается. Закон лимитирующих факторов в своей строгой форме является только первым приближением, которое достаточно точно отражает истинную картину лишь тогда, когда уровень одного фактора очень низок по сравнению с уровнем другого, т. е. когда сопротивление, на которое действует этот фактор, составляет большую часть общего сопротивления. Следовательно, можно говорить лишь о взаимодействии по типу J ими- [c.141]

Кривые регрессии, проходящие ниже точки Г, не пересекают ось ординат в области значений, лежащих намного ниже —1. Следует, однако, помнить, что речь идет о значениях наружной концентрации СО2. Если внести поправки на диффузионное сопротивление устьиц, то мы получили бы значения концентрации в межклетниках, и тогда наклон кривых был бы круче. С учетом этих поправок скорость выделения СО2 в воздух, не содержащий СО2, была бы, вероятно, значительно больше, чем скорость темнового дыхания. Это, действительно, удалось показать в соответствующем опыте с Pelargonium-, однако значительная крутизна кривой наблюдалась в этом опыте только выше точки Г и при низкой интенсивности света (4900 лк), т. е. в условиях, когда свет, возможно, играл роль лимитирующего фактора. [c.169]

Микробные местообитания. Места обитания микроорганизмов имеют сложный и постоянно меняющийся характер и зависят от градиентов питательных веществ, токсических соединений и лимитирующих факторов (температура, pH, свет, активность воды и т.д.). Поэтому экологических ниш для микроорганизмов бесконечное множество, но именно сочетание вышеперечисленных факторов определяет экологическую нишу для конкретного микроорганизма. Ее называют также первичной экологической нишей. Для точной характеристики местообитания микроорганизма нужно учитывать его микроокружение. Многие специализированные группы микроорганизмов существуют в таких условиях микроокружения, что испытывают минимальную конкуренцию со стороны других микроорганизмов. Например, Heli oba ter pylori, обитающий вже-лудочно-кишечном тракте человека и вызывающий образование язв желудка, кишечника, мочевой системы, для защиты от желудочного сока образует большое количество уреазы, которая разлагает мочевину и образует аммоний. Уходить от действия иммунной системы ему помогают липополисахариды, обладающие вариабельностью и молекулярной мимикрией . [c.265]

Следовательно, основным достоинством С4-фотосинтеза является повьппение эффективности фиксации диоксида углерода. Его можно рассматривать как дополнение, а не как альтернативу Сз-пути. Таким образом, С4-растения фотосинтетически более эффективны, поскольку скорость фиксации диоксида углерода обычно является лимитирующим фактором. Используя С4-путъ, С4-растения потребляют больше энергии, однако энергетический фактор обычно не является лимитирующим при фотосинтезе С4-растения растут в регионах с высокой интенсивностью света кроме того, у этих растений хлоропласты модифицированы так, чтобы максимально использовать доступную энергию (см. ниже). [c.277]

Х,У и 2 — точки, в которых свет перестает бьггь главным лимитирующим фактором в этих 4 экспериментах. Вплоть до этих точек наблюдается линейная зависимость между освещенностью и интенсивностью фотосинтеза. [c.341]

Суммарная скорость фотосинтеза определяется тем внутренним или внешним фактором, который по сравнению с другими факторами находится в минимуме. Для большинства растений таким лимитирующим фактором является свет, однако на ярком солнечном свету эта роль переходит к СОг. У хлоротичных рас-teний (содержащих мало хлорофилла) лимитирующим фактором может быть данный пигмент. Содержание СОг в атмосфере составляет около 0,033% оно увеличилось примерно на 10% в наше время, когда сжигаются такие большие количества ископаемого топлива. Поскольку атмосферная СОг задерживает тепловое излучение Земли, повышение ее содержания в атмосфере может со временем привести к заметному потеплению климата. [c.138]

Хорошее стекло пропускает, как мы уже говорили, около 90% падающего светового потока, котопый включает и свет, отраженный от различных поверхностей. Чтобы в теплицу проникло максимальное количество солнечного света, он должен падать под углом 90°. Если угол больше или меньше 90°, некоторая часть света рассеивается. Летом света для растений более чем достаточно, зимой он становится лимитирующим фактором. Для нахождения оптимальной формы теплиц, обеспечивающей должную светопроницаемость, проведено много исследований. Результатом их явились разработки теплиц [c.22]

Состояние светового насыщения фотосинтеза свидетельствует-о том, что свет не является лимитирующим фактором для осуществления фотохимических реакций. Одиако абсолютная величина светового насыщения, наклон световой кривой могут В значительной мере изменяться в зависимости от условий. Одни факторы —температура, концентрация углекислого газа, возраст листьев, система ферментов, адаптация к сильному илиг слабому освещенн.ю — влияют на процесс усвоения СОа и вызы-аают снижение скорости светового насыщения фотосинтеза. Вследствие этого уменьшается наклон кривой светового насыщения. Другие факторы —содержание хлорофилла, отсутствие марганца, акцепторов электронов и т. д. — влияют на фотохимический процесс и также могут изменять световую кривую-(А. Т. Андреева). При повышении интенсивности света и концентрации углекислого газа светового насыщения не наблюдается. [c.211]

У Сграстений основным лимитирующим фактором при оптимальной температуре является свет, так как обычно фотосинтез не достигает насыщения даже при самом ярком солнечном освещении (рис. 14.11). Свет очень важен для активации ряда фотосинтетических ферментов, для открывания устьиц и для образования ассимиляционной силы. Так, например, степень активации светом таких ферментов С -пути, как пируват, ортофосфат— дикиназа и КАЕ)Р-малатдегидрогеназа, зависит от интенсивности освещения. Относительно яркое освещение требуется и для максимального открывания устьиц у таких С4-растений, как кукуруза у Сз-растений, например у пшеницы, устьица открываются при гораздо меньшей освещенности. По мере увеличения интенсивности освещения должно возрастать производство энергии и обеспечение ею Сг (СОг-насоса) и ВПФ-циклов, Таким образом, хотя СОг уже перестает лимитировать скорость С4-фотосинтеза, зависимость. того процесса от освещения остается. [c.472]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология