Фотосинтез при прерывистом свете

Г. Фотосинтез при прерывистом свете [c.17]

Фотосинтез — это сложный многоступепчатьгй окислительно-восстановительный процесс, в котором происходит восстановление углекислого газа до уровня углеводов и окислепие воды до кислорода. Фотосиитез включает как световые, так и темповые реакции. Выл проведен ряд экспериментов, доказывающих, что в процессе фотосинтеза происходят реакции, не требующие света (темиовые). 1. Фотосинтез ускоряется с повьппением темиератзфы. Отсюда прямо следует, что какие-то этапы этого процесса непосредственно ве связаны с использованием энергии света. Особенно резко зависимость фотосинтеза От температуры проявляется при высоких интенсивностях света. По-видимому, в этом случае скорость фотосинтеза лимитируется именно темновыми реакциями. 2. Эффективность использования энергии света в процессе фотосинтеза оказалась выше при прерывистом освещении. Для более эффективного использования энергии света длительность темповых промежутков должна значительно превышать длительность световых. [c.124]

Изучая кинетику фотосинтеза в зависимости от интенсивности, прерывистости и спектрального состава света, пытаются выяснить принципиальные вопросы природы световых реакций фотосинтеза, их число и место в общем цикле реакций фотосинтеза, количественные и качественные соотношения между световыми и темновыми реакциями фотосинтеза и т. д. [c.6]

НЫХ о линейной зависимости скорости фотосинтеза от содержания хлорофилла было высказано предположение, что около 2500 молекул хлорофилла образуют фотосинтетическую единицу. Этот вопрос, равно как и интерпретация других опытов с прерывистым освещением, будет обсуждаться в следующей главе. Насколько нам известно, для желтых разновидностей или для очень молодых листьев, дающих весьма высокие значения Ас при непрерывном освещении, опыты с прерывистым светом не описаны. Кроме того, по-видимому, не обсуждался вопрос о числе и размерах пластид или числе и величине клеток (в отличие от общего объема клеток в суспензии). [c.229]

В 1932 году Эмерсон и Арнольд [76] пришли к выводу, что фотосинтез (восстановление двуокиси углерода) состоит из световой реакции, не зависящей от температуры и протекающей в течение 10 с, и из темновой реакции, которая при 25° С за-верщается в течение 0,02 с. Далее указанные авторы рассмотрели вопрос о световом насыщении в условиях прерывистого света, когда длительность темновых интервалов была достаточной для заверщения реакции Блэкмана между вспышками [77]. Если интенсивность вспышки достигала значения, при котором дальнейшее ее увеличение уже не вызывало увеличения скорости фотосинтеза, то это должно было означать, что каждая единица хлорофилла, способная участвовать в фотохимическом процессе, в течение вспышки успевала прореагировать. При этом предполагалось, что такая единица реагирует лишь однажды при длительности вспышки 10 мкс (поскольку продолжительность темновой реакции значительно больше). Исходя из всего этого, была сделана попытка экспериментально найти число молекул хлорофилла в подобной единице. Последняя определялась как механизм, который, в результате участия в фотохимической реакции осуществляет восстановление одной молекулы двуокиси углерода . Если, например, каждая молекула хлорофилла способна поглощать квант света и связана с ферментами, необходимыми для ее участия в реакции восстановления, то число молекул хлорофилла в рассматриваемой единице должно быть равно квантовому расходу, т. е. числу квантов, расходуемых на восстановление одной молекулы СО2. Вслед за Варбургом и Негелейном [309] Эмерсон и Арнольд считали, что эта величина равна 4. В дальнейшем квантовый расход стали принимать равным 10—12, что согласуется с общепринятой теоретически минимальной величиной 8 (поскольку неизбежны тепловые потери и стопроцентная эффективность невозможна). [c.275]

Эмерсон во всех своих опытах пользовался одной методикой— манометрическим методом Варбурга. В гл. П1 (разд. В) мы уже упоминали о некоторых недостатках этого метода, проявляющихся при исследовании фотосинтеза. Выше указывалось, что в работах по эффекту Эмерсона, так же как и в других опытах, в которых используются плотные суспензии, важное значение имеет вопрос о действии прерывистого света. Блинке и его сотрудники разработали другую методику, обладавшую своими характерными преимуществами и недостатками. Применяя полярографический метод с платиновым электродом (гл. П1, разд. В), эти авторы смогли независимым способом подтвердить существование эффекта усиления. [c.258]

Положительное действие прерывистого света сказывается только при высокой интенсивности света, когда скорость фотосинтеза лимитируется протеканием темновых реакций. При низкой освещенности он не дает преимущества, так как ферментные системы полностью успевают переработать немногочисленные продукты фотохимических реакций. [c.19]

Повышение эффективности использования света наблюдалось при высокой интенсивности света, высокой концентрации СО2 и температуре 25° С. Когда же свет пропускали через светофильтр, снижающий его интенсивность в 20 раз, прерывистое освещение оказывалось не более эффективным, чем непрерывное, и скорость фотосинтеза была пропорциональна произведению интенсивности света на продолжительность освещения, т. е. пропорциональна общему количеству света. [c.232]

Следует отметить, что положительное действие прерывистого света и повышение эффективности его при относительном удлинении темновых про .,ежутков времени было выявлено еще в 1914 г. в работах академика А.А.Рихтера, проведенных с прерывистым освещением для выяснения совершенко других вопросов фотосинтеза. Некоторые данные из этой работы Рихтера (р14а), рассчитанные на единицу не общего времени, как в оригинале, а только светлого периода, приведены в монографии А.А.Сабинина (1955). [c.19]

Ф И г. 38. Зависимость скорости фотосинтеза у целых растений от концентрации двуокиси углерода [А) и интенсивности света (Б) при высокой температуре (сплошная линия) и при низкой температуре (прерывистая линия) [3, 4]. [c.76]

Фиг. 39. Выход фотосинтеза у СМогеНа на прерывистом свету на единицу времени в зависимости от длины темновых периодов в обыкновенной и тяжелой воде [33].

Эта точка зрения подчеркивается Франком [31]. Важность ее для понимания действия ингибиторов на весь комплекс биохимических процессов очевидна. В случае фотосинтеза это объяснение подкрепляется независимыми соображениями Уэллера и Франка [32], основанными на экспериментах с прерывистым светом. Эти наблюдения подтверждают следующие положения 1) каталитическая реакция, ограничивающая скорость фотоситеза на сильном свету в отсутствие ингибиторов, не чуветвгтелыш к цианиду и 2) источником чувствительности к цианиду фотосинтетического процесса в целом является торможение каталитического процесса, обычно нелимити- [c.316]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология