Фотосинтез, скорость, влияние ядо

Максимальная скорость фотосинтеза Продуктивность Влияние высокой температуры [c.135]

Рис. 2.3. Влияние внешних факторов на скорость фотосинтеза. А — влияние интенсивности света при температуре 25°С и концентрации углекислоты 0,4% Б-—то же при 15°С и 0,4% СОг В — то же при 25°С и 0,01 % СОг- Интенсивность света и скорость фотосинтеза отложены по осям в относительных единицах.

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]

Было установлено изменение выхода продуктов и скорости химических реакций, достигнута интенсификация излучения света органическими люминофорами, обнаружено влияние магнитного поля на проводимость органических полупроводников и фотопроводимость полимеров. Особый интерес представляет открытие воздействия магнитного поля на окислительно-восстановительные реакции, происходящие при помощи хлорофилла, и, в частности, на фотосинтез в зеленых листьях. [c.164]

Деполяризация катодных участков зависит от температуры, суммарного солесодержания и степени аэрации морской воды. На рис. 1.1 и 1.2 показано влияние температуры, солесодержания и аэрации на скорость коррозии углеродистой стали Ст. 3. В среднем при повышении температуры на 10°С скорость коррозии возрастает в два раза [2]. Источником кислорода (фактор, определяющий степень аэрации) может являться не только-воздушная среда, кислород выделяется и в процессе фотосинтеза высших растений. Процесс фотосинтеза может приводить к локальному повышению концентрации растворенного в воде кислорода и к инициированию действия коррозионных пар дифференциальной аэрации. [c.17]

Для биосинтеза белков и других сложных органических соединений требуется затрата большого количества энергии. Основными источниками энергии в растениях, как известно, являются дыхание (окислительное фосфорилирование) и фотосинтез (фотосинтетическое фосфорилирование). Между интенсивностью синтеза белков и Интенсивностью дыхания существует тесная связь в молодых органах и тканях, характеризующихся высокой скоростью биосинтеза белков, интенсивность дыхания всегда была выше, чем в более старых органах. Без доступа кислорода или -при подавлении дыхания лод действием ингибиторов синтез белков прекращался. Фотосинтез также оказывал влияние на биосинтез белков и при повышении интенсивности фотосинтеза синтез белков -в растениях усиливался. При продолжительном нахождении растений в темноте в искусственных условиях, даже когда растения снабжаются извне питательными веществами (сахарами и нитратами), распад белков преобладает над их синтезом. [c.288]

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]

Рис. 4. Равновесие между фотосинтезом (Ф) и дыханием (Д). Нарушение равновесия Ф—Д является следствием вертикального (озеро) или продольного (река) разделения Ф и Д организмов. Нарушение равновесия между фотосинтезом и дыханием ведет к загрязняющему влиянию того или иного вида истощению кислорода, если Ф<Д, или массовому развитию водорослей, если скорости продукции становятся больше, чем скорости разрушения водорослей потребляющими или разрушающими организмами (Ф<Д).

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]

Само собой разумеется, что внутренние факторы ни в коем случае не исключаются даже в таком отборном материале. Их значение обнаруживается в индукционных явлениях, в постоянном влиянии возраста и предшествующего воздействия и в колебаниях скорости фотосинтеза на 10—20%, происходящих при отсутствии явных внешних причин. Фотосинтетическая продуктивность у различных растений или суспензий водорослей одного и того же вида (даже при выращивании их, повидимому, в тождественных условиях) может отличаться в 2—3 раза. Влияние возраста проявляется не только у высших растений (см. сравнение молодых листьев с взрослыми в табл. 45, по Вильштеттеру и Штолю [9]), но также в культурах одноклеточных водорослей (фиг. 141) [61, 66, 69, 78, 79, 80]. На исключение этих [c.293]

Влияние тормозящего вещества, производимого старыми культурами, можно обнаружить даже во втором поколении . Культуры, полученные посевом клеток от 3-дневной культуры, обнаруживают после 5-дневного роста скорость фотосинтеза на 10°/q выше, чем аналогичные культуры, полученные посевом материала от 23-дневной культуры. В течение 5 дней роста число клеток увеличилось в 20 раз, однако влияние ингибитора было заметно даже после такого разведения. [c.295]

Снижение интенсивности процесса фотосинтеза под влиянием недостатка марганца было показано на целом ряде объектов. Пирсон (1962) наблюдал уменьшение скорости фотосинтеза до Vs от нормы (250 мкл О2 на 1 мг/ч) у водоросли Ankistrodesmus в зависимости от степени недостаточности марганца. При этом было отмечено, что действие недостатка марганца на интенсивность процесса не зависит от его влияния на содержание хлорофилла. Количество этого пигмента при дефиците марганца почти не менялось. [c.88]

На состав морской поды важное влияние оказывают существующие в ней растения и ивотные. Простейшим звеном в цепи питания является фитопланктон-мельчайшие растения, в которых СО2, вода и другие питательные вещества в результате фотосинтеза превращаются в растительное органическое вещество. Анализ состава фитопланктона показывает, что углерод, азот и фосфор присутствуют в нем в атомном отношении 108 16 1 (см. рис. 17.2). Таким образом, в расчете на один атом фосфора (обычно присутствующий в виде гидрофосфат-иона НРО ") и 16 атомов азота (обычно в виде нитрат-иона) требуется 108 молекул Oj. Благодаря своей большой растворимости в морской воде СО2 всегда находится в ней в избытке. Поэтому концентрация азота или фосфора оказывает лимитирующее влияние на скорость образования органического вещества в процессе фотосинтеза. [c.147]

ФОТОКАТАЛИЗ, ускорение хим. р-ции, обусловленное совместным действием катализатора и облучения светом. Для кинетики фотокаталитич. р-ций характерны те же закономерности, что и для каталитич. и фотохим. р-ций (см. Каталитических реакций кинетика, Фотохимические реакции). Особенность фотокаталитич. р-ций состоит в том, что раздельное действие света или катализатора не оказывает значит, влияния на скорость р-ции. Ф.к. широко распространен в природе (см., напр.. Фотосинтез). [c.170]

Так, при окислении субстратов фотосинтетическими бактериями было обнаружено, что в магнитном иоле уменьшается выход триплетных молекул Р-870 [45]. Предполагается, что перенос электрона в возбужденном состоянии от Р-870 к бактериофеофи-тину создает ион-радикальную нару в синглетном состоянии, в которой происходит синглет-триплетное превращение со скоростью, зависящей от поля вследствие СТВ и в паре. По этой причине выход триплетов при диспропорционировании пары будет зависеть от поля именно так авторы [45] объяснили магнитные эффекты при бактериальном фотосинтезе. Аналогичным образом — переходами между спи1ювыми состояниями пары Ре + Ог —авторы [60] объяснили обнаруженное ими влияние магнитного поля на скорость выделения кислорода ири разложении Н2О2 железосодержащим ферментом каталазой. [c.44]

Образовавшиеся в кфрнях из углеводов органические кислоты, в которые входит поглощенная из иочвы углекислота, со скоростью 2—4 м в час движутся с восходящим "(оком веществ в зеленые плоды, точки роста, в листья и другие органы и под влиянием декарбоксилирующих ферментов вновь освобождают ее, и она утилизируется в процессе фотосинтеза. Таким образом, ассимиляция даже если она поглотилась через корни, про- [c.45]

Поглощение водорода растет линейно с ннтенсивностью света между 200 и 600 люкс однако до наступления светового насыщения прояв.1яется потеря адаптации, как это видно на фиг. 12, н фоторедукция сменяется нормальным фотосинтезом. Потеря адаптации может замедляться гидроксиламином иди фенантродином (глава XII) максимальная скорость фоторедукции, отмеченная в этих условиях, превосходит втрое скорость темнового дыхания. Влияние концентрации водорода на скорость фоторедукции в азоте показано на фиг. 13. Реакция замедляется, когда концентрация водорода [c.152]

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]

Крэйг и Трелиз [26] производили измерения в различных водных смесях, широко варьируя температуру, интенсивность освещения и концентрацию двуокиси углерода. Оказалось, что фотосинтез несколько ослабевает с возрастанием концентрации окиси дейтерия анализ показал, что три рода воды (HgO, HDO и DgO) участвует в фотосинтезе независимо друг от друга. Влияние окиси дейтерия наиболее сильно сказывается при высоких интенсивностях света и исчезает на слабом свету (фиг. 38). Тяжелая вода не влияет на температурный коэффициент ниже 30°, но он изменяется в области 30—46° максимальная скорость достигается при 35° в обычной воде, при 39°—в тяжелой. [c.305]

Влияние кислорода на фотосинтез может проявляться дёояким образом — полное отсутствие кислорода часто останавливает фотосинтез, а избыток кислорода неизменно снижает скорость этого процесса. [c.334]

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]

Влияние тяжелой воды рассмйривалось нами в главе XI. Здесь мы можем напомнить, что ассимиляция двуокиси углерода в чистой тяжелой воде на сильном свету совершается в 2—2,5 раза медленнее, чем в обычной. Это можно объяснить меньшей скоростью, с которой окись дейтерия преобразуется в фотосинтезе и, следовательно, не является торможением в собственном смысле слова, В смесях тяжелой л обыкновенной воды скорость окисления Н2О не изменяется от присутствия ВзО, [c.343]

Фромажо [86] изучал влияние концентраций солей на фотосинтез морских водорослей. Наивысшая скорость замечалась в естественной морской воде отклонения концентрации солей в ту и другую сторону вызывали снижение фотосинтеза. Водоросли сохраняли некоторую способность к фотосинтезу даже в дестиллированной воде, но она была очень слаба с другой стороны, изменения концентрации солрй не оказывали влияния на дыхание. [c.344]

Пирсон [102, 106, 111] и Гринфильд [114, 115] изучали механизм, по которому ионы могут воздействовать на фотосннтез, в частности, их влияние на коллоидальные свойства протоплазмы. Устенко [113] рассматривает влияние солей на распределение углеводов как возможную причину их влияния на скорость фотосинтеза. [c.344]

Калий. Калий — один из элементов, недостаток в котором отражается на растениях одним из следствий этого недостатка является хлороз (недостаточное образование хлорофилла) и в связи с этим пониженная скорость фотосинтеза. Кажется, однако, что, помимо этого косвенного влияния, калий оказывает также и прямое вдияние на фотосинтез . Внесение этого элемента в среду может вызывать немедленное возрастание скорости фотосинтеза. [c.344]

Магний. Этот элемент входит в состав хлорофилла, и полное его отсутствие в питании неизбежно приводит к хлорозу. Эмерсон и Арнольд [171] для получения клеток СЫогеИа с низким содержанием хлорофилла пользовались лишенными магния питательными растворами. Флейшер [196] и Кеннеди [218] подтвердили эти данные, а также обнаружили, что требуется гораздо больше магния, чтобы обеспечить у СЫогеИа полную скорость фотосинтеза, чем для того, чтобы предупредить хлороз. Влияние магния на хлорофилл изучали также Мамели [154] и Зайцева [170]. [c.431]

Дыхание некоторых водорослей (например, Seenedesmus D3) может понижаться на 85 /о действием цианида, не оказывая заметного влияния на скорость фотосинтеза (см. главу ХП). В этом наблюдении Гаффрон [9] видит доказательство независимости дыхания и фотосинрза. [c.571]

Флуоресценция и внутренняя диссипация изменяются в равной мере с изменением скорости первичного фотопроцесса только в том случае, если фактор, обусловливающий это изменение, не влияет на константу скорости внутренней диссипации. Нет никакого основания полагать, что это справедливо для всех случаев. Априорная вероятность (константа скорости) внутренней конверсии может быть совершенно разной в комплексах X СЫ HZ, НХ СЫ Z, НХ hl HZ и X СЫ Z. Если один из фотостабильных комплексов, например НХ СЫ HZ, рассеивает энергию возбуждения более эффективно, чем светочувствительный комплекс X - hl HZ, то эффект тушения флуоресценции при накоплении этого светостабильного комплекса может перекрывать эффект, стимулирующий флуоресценцию в результате подавления первичного фотохимического процесса. Таким образом результат, в конечном счете, сведется к одновременному уменьшению выхода как флуоресценции, так и фотосинтеза другими словами, флуоресценция, освобожденная в данном случае от одного из двух конкурирующих с нею процессов — от первичного фотопроцесса, будет иметь дело со вторым, более сильным конкурентом, внутренней конверсией, и будет испытывать общее уменьшение. Способность к диссипации энергии у хлорофиллсодержащих комплексов может несколько различаться у разных видов и даже штаммов в противном случае выход флуоресценции должен был бы получаться точно одинаковым во всех растениях. Этим можно объяснить, почему ограничение в снабжении СОд (или полное голодание в отношении Og), повидимому, оказывает различное влияние на флуоресценцию листьев [58, 61], пурпурных бактерий [63] и диатомовых водорослей [67]. В первом случае голодание в отношении СО5, дает значительное [c.235]

Интенсивность фотосинтеза у суспензий hlorella изучалась в отношении многих факторов, таких, например, как интенсивность света (Варбург), скорость газового снабжения во время роста (Бёрк) или олигодинамическое действие малых количеств редких элементов (см. Эмерсон и Льюис [80]). Однако некоторые исследования по квантовому выходу фотосинтеза (см. гл. XXIX) показывают, что эти условия способны оказывать влияние на газовый обмен большей частью лишь в первые минуты действия света и мало влияют на постоянную скорость фотосинтеза (см. табл. 36). [c.244]

Химические и биохимические методы трудно приспособить для непрерывного наблюдения за скоростью фотосинтеза, поэтому физикохимические методы давно привлекали внимание исследователей в этом отношении. В современных количественных исследованиях процессов метаболизма манометрические измерения приобрели преобладающее значение. Биохимики нашли, что почти каждая биохимическая реакция может проводиться таким образом, чтобы происходило поглощение или выделение газа, и это часто дает наилучший способ для измерения ее скорости. Реакции гемоглобина с кислородом и окисью углерода были первыми, для которых этот метод был разработан Холдейном и Баркрофтом затем он был применен для изучения дыхания и фотосинтеза. Со времен Сакса [3] получил известность и широкое распространение приближенный метод измерения объема выделенного кислорода путем подсчета пузырьков . В спокойном растворе с определенным поверхностным натяжением пузырьки газа, отделяющиеся от листьев, имеют приблизительно одинаковую величину, так что скорость образования газа может быть вычислена путем умножения числа пузырьков, образующихся в единицу времени, на объем одиночного пузырька. Этот метод прост и чувствителен, но явно чреват ошибками, вызываемыми различием в смачиваемости листовой поверхности, слиянием мелких пузырьков в крупные, влиянием конвекционных токов или размешивания на размер пузырьков и подобными осложнениями. Многие авторы [15, 21, 29, 35, 45] старались усовершенствовать этот метод и сделать подсчет пузырьков автоматическим. Обсуждение этих попыток можно найти в книге Спёра [40]. Важное возражение против этого метода было выдвинуто Гесснером [63] пузырьки постоянного размера могут образовываться только в спокойной воде, в которой фотосинтезирующее растение окружается вскоре слоем воды со щелочной реакцией, с малым содержанием углекислоты и пересыщенной кислородом, а каждый из этих трех факторов может сильно влиять на скорость фотосинтеза. [c.255]

Подобные же компромиссные решения были предложены и для фотосинтеза. Хардер [16], Лундегорд [17, 18] и Синг и Лал [56] на основании своих измерений пришли к выводу, что скорость фотосинтеза может зависеть от нескольких факторов одновременно когда один фактор постепенно перестает быть лимитирующим, влияние другого возрастает. Это представление является промежуточным между постулатами Блэкмана и Бозе были произведены попытки использовать его для общей формулировки кинетических отношений при фотосинтезе. [c.273]

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]

Одним из внутренних факторов , который часто обсуждался в связи с этой проблемой, является накопление растворимых или нерастворимых углеводов (относительно влияния избытка углеводов на скорость фотосинтеза см. т. I, гл. XIII). Полуденная депрессия, может быть, представляет собой перерыв, во время которого эти вещества перемещаются или частично сжигаются. Это объяснение, впервые выдвинутое Костычевым, Кудрявцевой, Моисеевой и Смирновой [21] и Костычевым, Базыриной и Чесноковвим [29], было позднее отвергнуто Чесноковым и Базыриной [36], обнаружившими, что растения с совершенно различным дневным ходом передвижения веществ могут, тем не менее, показать одинаковый дневной ход фотосинтеза. Именно на основании таких данных Костычев [39] в конце концов пришел к своему одностороннему выводу о чисто физиологическом регулировании фотосинтеза . [c.288]

Следует отметить, что кривые скорости фотосинтеза в зависимости от концентрации свободной двуокиси углерода для обоих видов практически одинаковы другими словами, если мы припишем формы этих кривых истощению запасов двуокиси углерода, мы должны предположить, что оно было одинаково сильным в обоих опытах. Далее, мы должны предположить, что добавление примерно 100 НСОГ на 1 СО имело очень небольшое влияние на расходование СОд у Fontinalis, но уменьшило его примерно на у Myriophyllum. Трудно что-либо сказать о правдоподобности этого объяснения без знания различных относящихся сюда факторов, таких, как абсолютная скорость фотосинтеза на единицу площади, форма обоих растений (отношение объема к поверхности см. ниже) и интенсивность перемешивания. [c.303]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология