Скорость фотосинтеза

Скорость фотосинтеза можно представить эмпирической формулой, подобной формуле Михаэлиса — Ментен (с. 178) [c.448]

Увеличение выхода биомассы за год в существующих сегодня системах растениеводства может быть достигнуто двумя путями )В0-первых, за счет увеличения скорости фотосинтеза до пре - [c.48]

Все высшие формы жизни в океане неразрывно связаны с фитопланктоном, который является первым звеном в цепи питания. Так, запасы рыбы очень тесно связаны с условиями, определяющими скорость фотосинтеза. В некоторых зонах океана, где происходят сезонные вертикальные выносы нижних слоев воды, богатых питательными веществами, скорость фотосинтеза может стать очень высокой. В качестве примера приведем Большую Банку в Северной Атлантике, у берегов Ньюфаундленда, где находятся наиболее богатые рыбой области мирового океана. Изобилие рыбы в этих местах обусловлено вертикальным выносом глубинной воды, богатой питательными веществами. [c.149]

СО2, а также азот и фосфор в удобной форме. Нередко доступность того или другого из этих двух элементов оказывае лимитирующее влияние на скорость фотосинтеза. [c.165]

Как и все другие организмы, растения дышат, причем при освещении Сз-растений скорость потребления ими кислорода сильно возрастает. Она может составлять на свету (фотодыхание) 50% от скорости фотосинтеза и не позволяет растениям достичь максимальной эффективности фотосинтеза. Понимание этих процессов и контроль над ними составляют одну из важнейших сельскохозяйственных проблем. В частности, обсуждались такие возможности, как выведение сортов растений с низкой скоростью фотодыхания или подавленным синтезом гликолата [126, 127]. [c.56]

Таким образом, интенсивность света, определяющая скорость фотосинтеза, является вместе с тем таким же морфогенетическим фактором, как и качество света. Выяснение регуляторных механизмов роста у растений, выросших при разных интенсивностях света, явилось предметом наших дальнейших исследований. [c.114]

Фотохимическая эффективность света с различной длиной волны. При освещении зеленого растения светом с длиной волны 680 или 700 нм скорость фотосинтеза, измеряемая по выделению Ог, в первом случае оказывается выще. Однако освещение растения светом с той и другой длиной волны одновременно обеспечивает более высокую скорость фотосинтеза, чем освещение каждым светом в отдельности. Объясните причину этого. [c.715]

Скорость фотосинтеза зависит от поступления СОг в лист, что-в свою очередь зависит от градиента концентрации СОг и от ряда противодействующих факторов, связанных с наличием физических и биологических барьеров для диффузии и ассимиляции [c.46]

В растениях эти пигменты связаны с белком. Механизм их действия неизвестен, однако максимальная скорость фотосинтеза наблюдается ори длине волны, соответствующей максимальному поглощению хлорофилла. [c.567]

Как уже указывалось, убыль кислородного поглощения у пурпурных бактерий на свету Накамура считает доказательством фотохимического образования кислорода. Однако есть более вероятное объяснение если скорости фотосинтеза и дыхания лимитированы наличием водорода, доставляемого одной и той же энзиматической системой, то всякое возрастание фотосинтеза будет подавлять дыхание. Тот факт, что эти организмы ни при каких обстоятельствах не переходят от поглощения кислорода к его выделению, хорошо согласуется с таким объяснением, тогда как он трудно объясним, если фотосинтез и дыхание независимы, как у высших растений. Каждая жирная кислота разлагается пурпурными бактериями с особой, характерной для нее, скоростью, одинаковой и для дыхания и для фотосинтеза в случае смеси кислот их суммарная скорость разложения аддитивна. Это доказывает, что для каждой кислоты существует специфический энзим. [c.115]

Если бы перекись водорода образовывалась в фотосинтезе в качестве промежуточного продукта, это добавило бы 46 ккал, или 40% к энергетическим требованиям основного процесса (глава III). Далее это означало бы образование в клетках окислителя с исключительно отрицательным потенциалом (—1,35 в) в количествах в 10—20 раз больше тех, в которых он мог бы получаться при дыхании. Два этих соображения говорят против постоянно встречающегося в литературе допущения, что перекись водорода есть промежуточный продукт фотосинтеза. Экспериментальные данные также противоречат гипотезе перекиси водорода. Хорошо известно, что все зеленые растения содержат каталазу. Варбург считал, что если дисмутация перекиси водорода — энзиматическая реакция, лимитирующая скорости фотосинтеза, то способность растений к фотосинтезу на сильном свету и при обильном доступе двуокиси углерода должна соответствовать их способности разлагать катала-зой перекись водорода, доставляемую извне. В подтверждение этого взгляда Варбург [3] приводит наблюдение, что цианид и уретан [c.293]

Влияние интенсивности света и данные, полученные на мигающем свету, указывают на влияние тяжелой воды на скорость темновой каталитической реакции, ограничивающей скорость фотосинтеза на сильном свету и завершающейся в течение темновых промежутков между вспышками. [c.306]

В главе УП указывалось, что равенство скоростей в обыкновен-йой и тяжелой воде в условиях слабого освещения еще не доказывает, что вода не принимает участия в фотохимическом процессе. Нет оснований считать, что незначительная разница в запасе энергии молекул НдО и DgO должна влиять на вероятность их фотохимического превращения, а отсюда и на скорость фотосинтеза в условиях слабого освещения. [c.307]

Фотосинтез можно определить как процесс фотоиндуцирован-ного электронного транспорта, конечным результатом которого является усвоение СО2. Скорость фотосинтеза зависит от интен- сивности падающего света I. Грубо говоря, скорость образования некоего субстрата пропорциональна числу поглощенных квантов. Этот неустойчивый субстрат преобразуется далее в ферментативных процессах. Опыт показывает, что для продукции одной молекулы О2 нужно и 8 молекул субстрата. Па один ферментативный комплекс или на одну молекулу обобщенного фермента (фотосинтетическая единица) приходится около 300 молекул хлорофилла (50 в фотосинтезирующих бактериях). [c.448]

Ф —скорость фотосинтеза в относительных единицах. [c.311]

Последний столбец табл. 39 показывает остаточный фотосинтез, на который не влияет цианид в концентрации 0,8 >10-8 моль л. Эти опыты производились при очень низкой концентрации двуокиси углерода, так что скорости фотосинтеза в неннгибированном состоянии были ничтожно малы, и наличие устойчивого к цианиду остаточного фотосинтеза показано чрезвычайно отчетливо. Однако Варбург приводит данные (табл. 40) в доказательство того, что устойчивый к цианиду остаточный фотосинтез существует и при условиях обильного доступа двуокиси углерода. [c.311]

Мы приходим к выводу, что различия в чувствительности к цианиду у разных видов растений могут объясняться колебаниями в содержании энзима, который в обычных условиях не ограничивает скорость фотосинтеза, но влияет на нее, когда большая часть энзима подавляется цианидом. Такое же объяснение применимо и для дыхания. Однако имеются наблюдения (см. ниже), что этот процесс идет по различным энзиматическим путям, причем некоторые из них менее чувствительны к цианиду. Этим, возможно, объясняются, по крайней мере частично, колебания в общей чувствительности к цианиду дыхательного процесса у различных видов. [c.317]

Курсанов [42] проводил лабораторные опыты с листьями и водорослями, одна часть нз которых голодала, а другая подкармливалась в темноте раствором глюкозы. При освещении голодавшие листья обнаружили большую скорость фотосинтеза и менее резко выраженный дневной минимум, чем листья, снабженные глюкозой. [c.339]

Различие между фотосинтезирующими бактериями и зелеными растениями стало еще более очевидным после экспериментов Р. Эмерсона и его сотрудников [79Ь], выполненных в 1956 г. Было известно, что свет с длиной волны 650 нм намного более эффективен, чем свет с длиной волны 680 нм. Однако Эмерсон и др. показали, что сочетание света этих двух длин волн дает более высокую скорость фотосинтеза, чем свет с каждой из указанных длин волн по отдельности. Это позволило предположить, что существуют две разные фотосистемы. Фотосистема, известная теперь как фотосистема I, активируется далеким красным светом (- 700 нм), тогда как фотосистема II — красным светом с более высокой энергией (- 650 нм). Это положение подтверждается множеством разных фактов. Еще в 1937 г. Хилл [79с] показал, что фотосинтетическое образование О2 может идти с использованием мягких окислителей, таких, как феррицианид и бензохинон, а Г. Гаф-фрон [79(1] обнаружил, что некоторые зеленые водоросли способны вести фотоокисление Нг до протонов [уравнение (13-25)], используя электроны для восстановления МАОР. Таким образом, фотосистема I может быть отделена от фотосистемы П. [c.37]

Е = [ hl]/300, [ hl — концентрация хлорофилла. Получаем fта = 50 [ hlj/и 300 0,02 [СЫ] с . Максимальная скорость фотосинтеза при постоянном освещении равна одной молекуле [c.449]

Открытие гормональной функции этилена произошло в 1901 г. В лаборатории профессора Нелюбова в Петербурге было замечено, что проростки гороха, который пытались вырастить там, развивались аномально. Вместо того, чтобы тянуться кверху, они распространялись горизонтально. Выяснение причин этого явления показало, что виной аномалии оказался газ, которым тогда пользовались для освещения. Из составляющих частей светильного газа биологической активностью обладали два ацетилен (слабо) и этилен. Позже было установлено, что этилен образуется в самих растениях. А чувствительность их к этому газу поразительно высока. Упомянутое действие на проростки гороха можно наблюдать при концентрации всего лишь 0,000006 %, а скорость фотосинтеза в листьях сои снижается более чем наполовину, если в окружающей атмосфере присутствует 0,0004 % этилена. [c.15]

С1С0 (газ). Бернс и Дейнтон [1029] исследовали скорость фотосинтеза фосгена и нашли D (С1 —СО) = 6,3 ккал/моль (см. также [39151). Этому значению соответствует принимаемая в Справочнике теплота образования [c.488]

Можно считать, что изучение биохимии фотосинтеза началось с 1905 г., когда Блекман предположил, что фотосинтез состоит из световой и темновой реакций. Эта гипотеза была впоследствии подтверждена целым рядом опытов. Например, показано, что продуктивность фотосинтеза нри вспышках света высокой интенсивности увеличивается до максимума, если удлинять темновой период между вспышками. При очень высокой интенсивности света скорость фотосинтеза лимитируется скоростью темновой реакции. Темновой период после вспышки света дает возможность темновой реакции продолжить световую реакцию. Существование темновой [c.256]

Для решения этого вопроса был поставлен отдельный опыт, в котором С 02 фиксировалась в одинаковых условиях отделенными от растения молодыми трехлистными побегами и взрослыми листьями. Как показано Нишем (Ке1зЬ, 1958), на примере сеянцев ели, отделение побегов от ствола не сказывается непосредственно на скорости фотосинтеза. Через 3 час световой экспозиции (0,6 мкюри С О-г) находившиеся в одной камере молодые побеги (10 штук) и взрослые листья (пятые-шестые, 20 штук) фиксировали и определяли радиоактивность фракции катехинов [c.97]

Показано [36], что морские диатомовые водоросли Melosira nummuloides поглощают аминокислоты при помощи активных транспортных систем. Некоторые аминокислоты, присутствуя в 10- молярной среде, концентрируются более чем в 2 раза. При небольших скоростях фотосинтеза аминокислоты могут быть источником основной части клеточного углерода и азота. В темноте, однако, аминокислоты не поддерживают роста. [c.57]

Несколько раз указывалось, что отношение [НСОП/ СОз] в среде не может меняться без одновременного изменения кислотности. Случайно наблюдавшееся депрессивное влияние карбонатов на скорость фотосинтеза нри постоянном [ Oj] может поэтому вызываться скорее щелочностью среды, чем самими карбонатными ионами. [c.206]

В скорости фотосинтеза, вызываемое добавлением этих ионов при постоянной концентрации двуокиси углерода, можно объяснить устранением эффекта недостаточности Og, а спорадическое иомад-жение скорости, вызываемое этим же приемом, — изменением pH. Смысл наблюдений Аренса над прямым переносом ионов в листья нельзя объяснить без новых количественных экснериментов. [c.207]

Фиг. 38. Скорость фотосинтеза у СЫогеИа в зависимости от интенсивности света в обыкновенной и в тяжелой воде [26].

Чувствительность фотосинтеза к цианидам была открыта Варбургом [1]. Отравляющее действие цианида на дыхание растений было известно раньше. Варбург нашел, что на сильном свету и в присутствии большого количества двуокиси углерода 3,8-10- моль/л H N уменьшает скорость фотосинтеза у hlorella почти на 50%. Такое же сильное действие оказывает цианид на дыхание нехло-рофильных растений (например, дрожжей) однако у hlorella при концентрации цианида, равной 3,8 10- моль/л, дыхание не подавляется, а, наоборот, стимулируется приблизительно на 57%. Низшая концентрация цианида, производящая подавление (на 18%), составляла 10- моль/л. [c.310]

Различная абсолютная и относительная чувствительность дыхания и фотосинтеза к цианиду у разных растений может вызываться или качественным фактором, например различиями в химической структуре присутствуюш,их энзимов, или количеством одинаковых энзимов. Хотя второе объяснение кажется более вероятным, оно встречается с некоторыми затруднениями. Если цианид поражает тот энзим, который в обычных условиях ограничивает скорость фотосинтеза (например, на сильном свету или в присутствии больших количеств перекиси водорода, но в отсутствие ингибиторов), то различие в количествах энзима не объясняет, почему для одинакового торможения Hormidium требует в 100 и 1000 раз больше цианида, чем для торможения Seenedesmus. Так как цианид прибавляется всегда в большом избытке сравнительно с энзимом, то некоторая данная концентрация [H NJo всегда инактивирует одну и ту же часть энзима, независимо от абсолютного его количества [c.316]

Если мы хотим объяснить неодинаковую реакцию на цианид у различных видов растений величиной концент1 ации энзимов, то мы должны допустить, что чувствительный к цианиду энзим не вызывает ограничения скорости в обычных условиях, но ограничивает ее, когда активная концентрация энзима уменьшена отравлением. Предположим, например, что и Hormidium и Seenedesmus содержат чувствительный к цианиду энзим в избытке по сравнению с максимальными требованиями фотосинтеза, но что этот избыток больше у второго организма. Тогда мы можем понять, почему у второго вида ббльшая часть этого энзима может инактивироваться, прежде чем этот дефицит успеет отразиться на скорости фотосинтеза. [c.316]

Торможение фотосинтеза избытком кислорода изучалось многими исследователями [4, 12, 17]. Варбург [4], Мак Алистер и Майерс [18] изучали влияние кислорода на фотосин1ез hlorella и пшеницы на сильном свету и при обильном снабжении двуокисью углерода. Когда концентрация кислорода возрастала от 0,5 до 200/д, максимальная скорость фотосинтеза уменьшалась на 30%. Фиг. 45 иллюстрирует данные, полученные для hlorella. [c.336]

Хотя вода и является реагентом в фотосинтезе, действие водного запаса на скорость фотосинтеза нельзя рассматривать как концентрационный эффект по закону действующих масс, так как вода при всех обстоятельствах находится в избыточном количестве. Существенное вдияние, вызываемое удалением даже незначительной части воды, объясняется скорее изменением состояния протоплазмы (сжатие или набухание), а не прямым действием на кинетический механизм фотосинтеза. [c.341]

Вальтер [59, 60] проводил опыты с Elodea в сахарных растворах. Оказалось, что фотосинтез уменьшается на 307о> когда концентрация сахарозы достигает 0,35Jf прн этой концентрации начинается плазмолиз и скорость фотосинтеза быстро убывает, пока не достигается полное торможение в 0,5Ж растворе сахарозы. Прн помещении в чистую воду растения оправляются лишь очень мед- [c.342]

Фотосинтез Том 2 (1953) -- [ c.36 , c.44 , c.245 , c.285 , c.290 , c.300 , c.303 , c.309 , c.317 , c.324 , c.326 , c.351 , c.385 , c.413 , c.422 , c.423 , c.430 , c.431 , c.437 , c.450 , c.462 , c.478 , c.482 , c.623 , c.628 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология