Фотосинтез, источники насыщения

Источники насыщения в фотосинтезе. Суммарная скорость процесса, состоящего из ряда последовательных химических или физических стадий, называемых иногда цепным рядом, не может превосходить скорости какой-либо отдельной его ступени. Поэтому насыщение такого процесса в отношении данного кинетического переменного достигается всякий раз тогда, когда суммарная скорость становится равной максимальной скорости отдельной ступени, которая сама по себе должна быть не зависимой от этого переменного. [c.277]

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]

В открытых незагрязненных водоемах количество растворенного кислорода близко к насыщению и составляет 8—9 мг/л. Иногда фиксируются значения, превышающие предел насыщения при температуре определения, что свидетельствует о пересыщении воды кислородом, а также о присутствии его в воде в свободном, а не в растворенном состоянии. Количество кислорода в поверхностных источниках в верхних слоях выше, чем в глубинных, за счет усиленной поверхностной аэрации и интенсивно проходящих процессов фотосинтеза. [c.97]

Водный режим. Вода непосредственно участвует в фотосинтезе как субстрат окисления и источник кислорода. Другой аспект влияния содержания воды на фотосинтез состоит в том, что величина оводненности листьев определяет степень открывания устьиц и, следовательно, поступления СО2 в лист. При полном насыщении листа водой устьица закрываются, что снижает интенсивность фотосинтеза. В условиях засухи чрезмерная потеря воды листом также вызывает закрывание устьиц под влиянием увеличения содержания в листьях [c.113]

Вода, насыщенная кислородом, считается водой хорошего качества, поскольку в ней поддерживается развитие аэробных процессов, таких, например, как дыхание, которое приводит к выделению в воду диоксида углерода. Напротив, низкая концентрация растворенного кислорода (РК) или его отсутствие приводит к анаэробному состоянию, при котором ферментация оказывается основным механизмом продуцирования энергии, процессом, в результате которого происходит выделение в воду таких восстановленных газов, как метан (СЩ), сероводород (НгЗ) и аммиак (ЫНз). Эти газы не только ухудшают вкус воды, но и могут оказаться токсичными (особенно НгЗ) с катастрофическими последствиями для экосистемы изучаемого водоема. (На рис. 4.14 обобщены характеристики экосистемы по отношению к определенным источникам и стокам РК.) Глубина, на которой потребление кислорода на дыхание равно его продукции за счет фотосинтеза, называется глубиной компенсации (для одной клетки) или критической глубиной (для популяции) — см. п. 4.1. Выше этого уровня существует в среднем чистый прирост концентрации РК, а ниже — чистые потери. [c.107]

Уменьшение квантового выхода Ohlorella на синем и фиолетовом свету вряд ли вызывается присутствием какого-нибудь желтого пигмента, отличного от каротиноидов (сравнение спектров поглощения живых клеток и экстрагированных пигментов на фиг. 92 не дает указаний на присутствие такого пигмента). С другой стороны, у некоторых высших растений в клеточном соке или клеточных стенках часто присутствуют пигменты типа флавонов или антоцианинов, которые конкурируют с фотосинтетически активными пигментами в поглощении сине-фиолетовых квантов или даже служат в качестве цветных экранов , особенно если они располагаются в эпидермисе или в клеточных стенках между хлоропластами и внешним источником света. Присутствие этих пигментов не должно влиять на выход фотосинтеза при световом насыщении, но будет понижать квантовый выход в линейном участке и в области частичного насыщения. Бернс [54, 55, 100] сообщил, что квантовый выход фотосинтеза сеянцев сосны и ели в сине-фиолетовом свете (390—470 j/ji) был в 2 раза меньше, чем в красном (630—720 м ) или в красном плюс оранжевый (560—720 а). Это явление можно отнести за счет присутствия в этих хвойных деревьях какого-то неактивного желтого пигмента (в предыдущем разделе упоминалось, что фотосинтез в этих растениях снижается до нуля при к < 450 или 465 м ). [c.606]

Световую и темновую реакции можно разделить, используя вспышки света, длящиеся краткие доли секунды. Вспышки света длительностью меньше одной миллисекунды (10 с) можно получить либо с помощью механического приспособления, поставив на пути пучка постоянного света вращающийся диск со щелью, либо электрически, заряжая конденсатор и разряжая его через вакуумную или газоразрядную лампу. В качестве источников света пользуются также рубиновыми лазерами с длиной волны излучения 694 нм. В 1932 г. Эмерсон (Emerson) и Арнольд (Arnold) освещали суспензию клеток hlorella вспышками света от газоразрядной лампы с длительностью около 10 с. Они измеряли скорость выделения кислорода в зависимости от энергии вспышек, длительности темнового промежутка между вспышками и температуры суспензии клеток. При увеличении интенсивности вспышек насыщение фотосинтеза в нормальных клетках наступало, когда выделялась одна молекула Ог на 2500 молекул хлорофилла. Эмерсон и Арнольд сделали вывод, что максимальный выход фотосинтеза определяется не числом молекул хлорофилла, поглощающих свет, а числом молекул фермента, катализирующего темновую реакцию. Они также обнаружили, что при увеличении темновых интервалов между последовательными вспышками за пределы 0,06 с выход кислорода в расчете на одну вспышку уже не зависел от длительности темнового интервала, тогда как при более коротких промежутках он возрастал с увеличением длительности темнового интервала (от О до 0,06 с). Таким образом, темновая реакция, которая определяет уровень насыщения фотосинтеза, завершается примерно за 0,06 с. На основе этих данных было рассчитано, что среднее время, характеризующее скорость реакции, составило около 0,02 с при 25°С. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология