Световые кривые фотосинтеза

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.

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

Фиг. 232. Световые кривые фотосинтеза при малой интенсивности света [48].

Совершенно очевидно, что один из наиболее перспективных методов крупномасштабного преобразования солнечной энергии основан на использовании биосистем. Широкое применение биосистем для получения энергии способно обеспечить свыше 15 % производства энергии для экономически развитых стран. В последние 10—15 лет намечены новые пути биотрансформации солнечной энергии при фотосинтезе. Установлено, что некоторые микробиологические системы характеризуются высокой эффективностью фотосинтеза. Так, фоторазложение воды, осуществляемое суспензией хлореллы с образованием кислорода, в оптимальных условиях культивирования дает 130—140 л газа с 1 м освещаемой поверхности в сутки. Известно, что одна из особенностей процесса фотосинтеза — уменьшение эффективности преобразования солнечной энергии при высоких значениях интенсивности света. Новые технологии позволяют повысить эффективность фотосинтеза при высокой интенсивности света. Разрабатываются системы, эффективно поглощающие световой поток и обогащенные реакционными центрами по отношению к пигменту. Световые кривые фотосинтеза улучшаются также с увеличением скорости лимитирующей стадии электронного транспорта. Например, проведение процесса при повышенных температурах в системах термофильных микроорганизмов увеличивает эффективность преобразования солнечной энергии при высокой интенсивности света. [c.26]

На рис. 24 изображены световые кривые фотосинтеза листьев салата и гороха. Если у гороха интенсивность фотосинтеза возрастает вплоть до интенсивности света, равной 200 тыс. эрг/см .сек, а затем выходит на плато, у салата отмечалось резкое падение фотосинтеза, наблюдаемое при увеличении интенсивности света. [c.113]

СВЕТОВЫЕ КРИВЫЕ ФОТОСИНТЕЗА [c.385]

В табл, 41 сведены результаты наиболее важных определений световых кривых фотосинтеза, выполненных после Блэкмана. [c.386]

Фиг. 44. Влияние этилуретана на ход световых кривых фотосинтеза у hlorella [22].

Кривая, соответствующая [ Og] = 0,03%, с теоретической точки зрения, не является более важной, чем всякая другая световая кривая фотосинтеза, но величина фотосинтеза при световом насыщении в этом случае имеет значительный интерес, так как она представляет максимальную скорость образования органического вещества наземными растениями на открытом воздухе (при росте в защищенных травостоях или при других ненормальных условиях концентрация двуокиси углерода может колебаться от 0,01 до 0,1%, и это должно влиять на максимальную скорость фотосинтеза в ряде случаев и в естественной среде). [c.423]

Интерпретация световых кривых фотосинтеза [c.436]

Естественно, что интенсивность фотосинтеза зависит от освещенности растений. Типичная световая кривая фотосинтеза приведена на фиг. 51. Она заставляет сделать [c.106]

В литературе можно найти много попыток получить аналитические выражения для световых кривых фотосинтеза, частью посредством использования очень простых кинетических моделей, частью путем эмпирического приближения. [c.479]

Связь между световыми кривыми фотосинтеза и флуоресценции [c.480]

ЛИТЕРАТУРА Световые кривые фотосинтеза [c.512]

Рис. 14.11. Типичные световые кривые фотосинтеза для отдельного листа i-растения при высокой (25—Зб°С) и низкой (10—15 "С) температуре и при нормальной концентрации и СОа п атмосфере. Стрелкой на оси абсцисс отмечен максимум прямой инсоляции (Akita et al, 1969 Singh et al 1974).

Рис. 14.13. Предполагаемые световые кривые фотосинтеза для отдельного листа Сз-растения при оптимальной температуре 1г изменяющемся уровне Os и СОг. Стрелкой на оси абсцисс отмечен максимум прямой инсоляции (Bohlar-Nordenkampf, 1976 Gaastra, 1959 Ku et al., 1977).

Световые кривые фотосинтеза сильно различаются у листьев светолюбивых и, теневыносливых растений (фиг. 52). У первых насыщение фотосинтеза достигается [c.108]

На ход световых кривых фотосинтеза влияют изменения других факторов внещней среды. Например, при низких температурах (12 °С) повыщение интенсивности света становится малоэффективным (рис. 3.23). Температурный оптимум у растений с Сз-типом фотосинтеза лежит в пределах 25 —35 °С. Повыщение концентрации СОг с увеличением освещенности приводит к возрастанию скорости фотосинтеза (рис. 3.24). [c.109]

Форма световых кривых фотосинтеза зависит от объекта и от условий, однако при слабой интенсивности света эти кривые имеют гораздо более выраженный линейный характер, а при сильной интенсивности приближаются к насыщению более резко, чем это имеет место в случае прямоугольной гиперболы (пунктирная кривая на фиг. 239). Обычно наблюдаемая зависимость описывается непрямоугольной гиперболой, которая делает необходимым введение дополнительного параметра, значение которого, однако, не совсем ясно. Приходится предположить существование еще одной темновой реакции, кроме реакций, описываемых уравнениями (6) и (7) константа скорости этой допол- [c.583]

Рассмотрим, например, характер световой кривой фотосинтеза - зависимости скорости выделения кислорода от интенсивности освещения (1) (рис. 1.6). На участке ОА этой кривой при недостатке света узким местом всего процесса фотосинтетического выделения Ог [c.19]

При высоком содержании СОа в окружающей среде на наклон световой кривой фотосинтеза влияет также н температурный фактор. Форма световых кривых в значительной мере зависит от адаптации растений к интенсивному или слабому освещению. Так, у светолюбивых пород (лиственница, белая акация) фотосинтез возрастает с увеличением интенсивности света до полного освещения у теневыносливых. растений (бук, самшит, тис) прн утреннем и вечернем освещении наблюдается максимальный фотосинтез, тогда как прн более интенсивном освещении усвоение СОг уменьшается. [c.212]

Анализ световых кривых фотосинтеза позволяет получить информацию о характере работы фотохимических систем и ферментативного аппарата. Угол наклона кривой характеризует скорость фотохимических реакций и содержание хлорофилла чем он больше, тем активнее используется световая энергия. Обычно больше он у теневыносливых растений, обитающих под пологом леса, и у глубоководных водорослей. У этих растений, приспособленных к условиям слабого освещения, хорошо развитый пигментный аппарат позволяет активнее использовать низкие интенсивности света. [c.107]

Ноддак и Коп [19] измеряли световые кривые фотосинтеза у hlorella при различных температурах. Они определяли, остается ли носле вычитания темнового дыхания (Дт) из величины кажущегося фотосинтеза при низких интенсивностях света (Фа), не зависящий от температуры остаток (Ф = Фа — Дт), как следовало бы ожидать для истинного фотосинтеза нри низких интенсивностях света. Они нашли небольшие отклонения от постоянной величины, но в таком направлении, которое указывает скорее на ослабление, чем на стимуляцию дыхания светом. В аналогичных опытах Эмерсона и Льюиса [17] не обнаружено влияния температуры на вычисленный квантовый выход. [c.578]

Кислород. В гл. XIII (т. I, стр. 336) мы описали ингибирующее действе избытка кислорода на фотосинтез. Световые кривые фотосинтеза и флуоресценции в присутствии и в отсутствие кислорода будут обсуждаться в гл. XXVIII. Варбург [133] был единственным исследователем, который провел систематические измерения фотосинтеза при различном давлении кислорода, позволяющие начертить кислородную кривую P = f 0 его результаты воспроизведены в т. I на фиг. 45. Кривая показывает наиболее крутое понижение скорости между О и [c.381]

Эти качественные соображения показывают, что для получения световых кривых фотосинтеза, наиболее подходящих для кинетической интерпретации, лучше всего воспользоваться оптически тонкими суспензиями или тканями. Предел в этом направлении ставится, однако, тем фактом, что даже отдельные хлоропласты могут поглощать до 500/о падающего света в максимумах поглощения хлорофилла (см. фиг. 83). Поэтому разбавление суспензий водорослей до поглощения, значительно более низкого, чем указанная величина (или употребление слабозеленых тканей, например зеленой кожицы лука), может привести только к тому, что часть падающего света пройдет между хлоропластами, а неравномерность поглощения внутри пластид полностью сохранится. Равномерность поглощения может быть повышена только при употреблении клеток, бедных пигментами (хлоротпческие клетки), или при применении света, который сравнительно слабо поглощается хлорофиллом (например, зеленый свет). [c.452]

У пурпурных бактерий возможны два альтернативных объяснения эффекта лимитирования скорости фотосинтеза и усиления флуоресценции, вызываемого ограниченным поступлением восстановителей (Hg, HgSgOg. ..). С одной стороны, можно рассматривать снабжение восстановителями как предварительную реакцию, медленность которой является причиной накопления измененной, более сильно флуоресцирующей формы светочувствительного комплекса X СЫ Z с другой,— используя теорию Франка, можно считать это снабжение частью завершающей реакции (удаление фотоперекисей) и объяснять его влияние на флуоресценцию образованием наркотиков при помощи накопившихся перекисей. В обоих случаях световая кривая фотосинтеза при увеличении интенсивности освещения будет приближаться к пределу, определяемому максимальной скоростью поступления восстановителя (посредством диффузии или при помощи какого-нибудь предварительного энзиматического превращения). [c.466]

Ряд уравнений, выведенных в гл. XXVII и XXVIII для световых кривых фотосинтеза, таких, например, как (28.29), действительно имеет упрощенную форму (28.485). Однако это не всегда имеет место, в частности уравнение (28.42) не может быть представлено в форме (28.485). [c.476]

Сравнение фиг. 206 со световыми кривыми фотосинтеза hromatium в присутствии тиосульфата (см. фиг. 171) указывает на существование приблизительного антипараллелизма между <р и -у Выход [c.483]

При обсуждении теории световых кривых фотосинтеза в данной главе мы предположили, что светочувствительный комплекс в нормальном состоянии имеет состав X hl HZ (или A Og hl A HR, если мы постулируем непосредственную ассоциацию хлорофилла со связанной двуокисью углерода и восстановителем). При интенсивном освещении, или при отсутствии одного или обоих реагентов — СОд и HR — или, наконец, при отравлении подготовительных катализаторов хлорофилловый комплекс может почти полностью перейти в тауто-меризованное или химическое измененное состояние. Если нормальным состоянием является X СЫ HZ, измененными состояниями могут быть НХ СЫ Z (таутомерное), НХ СЫ HZ (восстановленное) и X СЫ Z (окисленное). Если нормальное состояние выражается формулой A Og hl A RH, то имеется возможность появления, кроме таутомерного, окисленного и восстановленного состояния, еще трех голодных состояний, а именно А hl A R (голодание в отношении двуокиси углерода), A Og hl А (голодание в отношении восстановителя) и А СЫ А (полностью голодное состояние). [c.502]

Анализируя световые кривые фотосинтеза (см. гл. XXVIII), мы не обсуждали вопроса о наклоне начальной части кривой. Эта величина является особо важной количественной характеристикой процесса, определяющей максимальный квантовый выход фотосинтеза и максимальное превращение света в химическую энергию, достигаемые в этом процессе. Настоящая глава посвящена этим двум вопросам. [c.516]

Ван-дер-Вин [49] при исследовании индукционных явлений методом измерения теплопроводности (см. гл. XXXIII) нашел для табачных листьев световую кривую фотосинтеза, подобную световым кривым Кока, т. е. состоящую из прямой линии до 450 лк и другой прямой, с наклоном вдвое меньшим — от 450 до 3 200 лк. Он сочетал представления Кока о реакционном механизме фотосинтеза со схемой, представленной на фиг. 31 (т. I), интерпретируя постулированную этой схемой дисмутацию энергии (см. т. I, стр. 170 и 248) как образование молекул с высоким энергетическим потенциалом [c.554]

Обращенная вверх вогнутость световых кривых бактериального фотосинтеза, повидимому, представляет собой общее явление однако наличие у отдельных световых кривых обычного фотосинтеза ясно выраженной обращенной вниз вогнутости (или даже резкого поворота) вблизи компенсационного пункта вызывает сомнения. Равным образом сомнительно утверждение, что световые кривые фотосинтеза (с перегибом в области компенсации или без него) остаются прямыми на всем протяжении почти до насыщения. По крайней мере наиболее точные определения в этой области (например, Эмерсона и Льюиса) не обнаружили обоих указанных явлений, но показали, что световые кривые постепенно склоняются вниз с увеличением интенсивности света. Первые признаки кривизны заметны уже при световом потоке порядка 1 ООО apzj jtfi сек. [c.572]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология