Дыхание и фотосинтез концентрация

Из ЭТИХ результатов ясно видно, что опыты по влиянию света на дыхание — если в них измеряется концентрация только одного газа—должны приводить к совершенно разным заключениям в зависимости от того, с каким газом мы имеем дело — с кислородом или СОг. Еще труднее объяснить данные, полученные без применения изотопных индикаторов, так как при этом мы лишены возможности отделить влияние дыхания на концентрации соответствующих газов от влияния фотосинтеза. [c.82]

Тот факт, что Г увеличивается с температурой даже при высоких значениях интенсивности света, говорит о более низкой величине коэффициента Сю для фотосинтеза (по сравнению с дыханием). Этого следовало ожидать при таком сильном лимитировании фотосинтеза концентрацией СО2, так как хотя видимой диффузии через устьица при концентрации СО2, равной Г, происходить не должно, диффузия (Сю 1Д) от митохондрий к хлоропластам (как непосредственно, так и через межклетники) будет приводить к тому, что среднее значение Сю для фотосинтеза упадет ниже среднего значения Сю для темновых реакций, участвующих в дыхании. [c.210]

Б литературе материалы показывают, что инсектициды, как и другие биологически активные соединения, могут оказывать на растение различное действие в зависимости от химического строения вещества, его концентрации, условий применения, вида обрабатываемого растения, его состояния и др. Яды могут вызывать угнетение или стимулирование таких физиологических процессов, как водный режим, дыхание, фотосинтез, рост растений и др. Ответная реакция растения иа действие ядов может меняться в течение вегетации. [c.148]

Для жизни растений непрерывно требуется диоксид углерода - побочный продукт дыхания животных. С помощью фотосинтеза в зеленых растениях диоксид углерода соединяется с водой, образуя в результате глюкозу и газообразный кислород (этот вопрос обсуждался в гл. IV). Таким образом, фотосинтез и дыхание уравновешивают друг друга - и концентрация кислорода в атмосфере остается постоянной (рис. VI.2), [c.372]

Единственный известный процесс, который мог вызвать увеличение концентрации кислорода от до 1 САУ, — это фотосинтез. Фотосинтез является предметом рассмотрения разд. 8.3 сейчас необходимо лишь отметить, что процесс включает потребление диоксида углерода и воды с сопутствующим выделением кислорода. Весь современный атмосферный Ог прошел через процесс фотосинтеза за время в несколько сотен лет. Этот временной интервал предельно короток по геологическим стандартам, а фотосинтез несомненно является эффективным источником Ог. Накопление кислорода в атмосфере зависит от скорости производства Ог (в основном благодаря фотосинтезу) в количествах, превышающих скорость потерь (в результате окисления, дыхания и т. д.). На первых этапах возрастания концентрации Ог от уровня САУ фотосинтез (при современной производительности) должен был протекать на поверхности, составляющей несколько процентов от поверхности континентов, прежде чем появился положительный баланс вклада в атмосферный кислород. [c.212]

Жизнь на Земле существует по крайней мере столько же, сколько и самые ранние осадочные породы, ископаемые микроорганизмы в которых свидетельствуют об обильной жизни 3,5 млрд. лет назад (3,5-Юэ лет). Первоначальный вклад кислорода в атмосферу давали утерявшие ядро бактериальные клетки. Клетки животных, растений и грибов имеют ядро, но нуждаются в кислороде в относительно больших количествах. Произошла революция, когда кислород стал более доступным в атмосфере и появились ядерные клетки, а затем животная н растительная жизнь. Дыхание и широкомасштабный фотосинтез стали важными процессами на этой стадии, вероятно, когда концентрация кислорода составила примерно 10 САУ в некоторый момент времени между 2,0 и 0,57 млрд. лет назад, захватывая начало кембрийского периода (0,57 млрд. лет назад). С началом кембрийского периода сложность форм жизни, как известно, стала быстро возрастать, и были заложены основы всех современных ветвей организмов. Развитые, уже не микроскопические, формы жизни были найдены на берегу (на [c.213]

Метод основан на измерении чувствительным манометром изменения давления в замкнутом сосудике при постоянной температуре. Поскольку при изучении фотосинтеза и дыхания исследователь имеет дело с процессами, в которых участвуют два газа, то концентрацию одного из них необходимо поддерживать на постоянном уровне, чтобы он не влиял на изменение давления в системе. [c.229]

Полученные результаты о степени интенсивности фотосинтеза и дыхания удобно выражать графически. Для этого по оси абсцисс откладывают концентрацию токсического вещества, а по оси ординат — количество выделенного или поглощенного кислорода (в мкл/млн. кл). [c.231]

К макрофитам относится высшая водная растительность, которая в водоемах и водотоках представлена большим количеством видов. В отличие от наземных дыхание у подводных растений происходит через всю оболочку листьев, проницаемую для газов. В результате фотосинтеза возрастает концентрация растворенного в воде кислорода и снижается содержание в ней свободной углекислоты. Одновре.менно наблюдается уменьшение ВПК и количества аммонийных солей, а также увеличение нитратов, нитритов и окисляемости (за счет растительных остатков). В воде, прошедшей через заросли высшей водной растительности, значительно снижается количество взвешенных веществ вследствие прилипания их к слизистым поверхностям растений. Макрофиты выделяют в воду вещества типа фитонцидов, под воздействием которых погибают микробы группы кишечной палочки и патогенные микробы. В присутствии высшей водной растительности наблюдается также торможение процесса цветения воды. Несмотря на [c.188]

Процессы окисления, дыхания и фотосинтеза определяют взаимосвязь между содержанием в воде Оз и СОз- Содержание СОз также подвержено сезонным и суточным колебаниям, при чем периоды максимального содержания СОз обычно соответствуют минимальному содержанию Оз. Как следуёт из изложенного выше, относительно более высокие концентрации Ог должны наблюдаться в поверхностных слоях воды, а СОз — в глубинных, придонных, что и подтверждается обычно данными анализов. Растворенный углекислый газ, так же как и кислород,, способствует коррозии металлов, а кроме того, и коррозии бетона. Об этом подробнее будет сказано в главе II. [c.35]

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]

В суспензиях дыхание пропорционально концентрации клеток, тогда как поглощение света в оптически плотных системах увеличивается не пропорционально увеличению концентрации, а медленнее (закон Бэра). Поэтому при сравнении концентрированной суспензии с разбавленной суспензией тех же самых клеток можно ожидать, что компенсационный пункт второй суспензии будет лежать при более низкой интенсивности света. Если же уменьшение оптической плотности имеет место в результате понижения концентрации хлорофилла внутри клеток (без изменения числа клеток в единице объема), то компенсационный пункт будет сдвинут в противоположном направлении, т, е. в сторону более высоких интенсивностей света, потому что в этом случае уменьшение общего выхЬда фотосинтеза не будет компенсироваться более сильным уменьшением общего дыхания. Интенсивность дыхания клеток, содержащих недостаточное количество хлорофилла, равна интенсивности дыхания нормальных зеленых клеток (см. Ноддак и Копп) или даже превышает ее (хлоротпческие клетки hlorella, выращенные Эмерсоном и Льюисом большинство адаптированных к солнцу светлозеленых листьев). Три примера усиленного дыхания подобных клеток имеются в табл. 43 и 44. [c.408]

Для того чтобы нормально происходили процессы дыхания, фотосинтеза, поступления и превращения элементов питания в корневой системе, в почве должно быть достаточное количество кислорода. При содержании в почвенном воздухе менее 8—12% кислорода большинство растений испытывает угнетение, а ниже 5% — Гйбнет. Губительное действие на растения оказывает также высокая концентрация в почвенном воздухе углекислого газа. Наиболее хорошие условия для выращивания растений создаются при наличии в почвенном воздухе около 1% СОг. [c.16]

К концу силурийского периода ( 420-10 лет назад) в атмосфере содержалось уже около 10% от современной концентрации кислорода (т. е. около 2,5 об %) такое накопление было результатом бурного развития биосинтетического фотосинтеза, производимого морскими водорослями. Дыхание увеличило выделение энергии в живых клетках, что способствовало росту биофотосинтеза органического вещества в 30—40 раз. Возросшее количество [c.379]

Скорость фотодыхания довольно трудно измерить. Поэтому в литературе часто оперируют другой величиной — точкой СОд-компенса-цииЧ, понимая под эти,м такую концентрацию СО2 (при заданной постоянной интенсивности света), при которой ассимиляция СО2 в ходе фотосинтеза уравновешивается дыханием. Воздух содержит - 0,03% (или 300 МЛН ) СО2. Для обычных сельскохозяйственных Сз-растений точка С02-компенсации составляет 40—60 млн при 25 °С. Для С4-растений эта точка намного ниже, иногда менее 10 млн". Роль данного различия особенно велика при сильном освещении, поскольку при этом содержание СО2 в воздухе над полем растущих растений заметно падает. Точка С02-компенсации в жаркие дни повышается, в результате у Сз-растений в отличие от С4-растений сильно понижается эффективность фотосинтеза. [c.56]

Важные метаболические пути, в которых участвуют пятиуглеродные пентозные сахара, называют либо пентозофосфатным и путями, либо фосфоглюконатным путем, либо гексозомонофосфатным шунтом. Исторически первые данные о существовании таких путей были получены в экспериментах Варбурга по окислению глюкозо-6-фосфата в 6-фосфоглюконат. Напомним, что при изучении именно этой реакции был открыт NADP+ (гл. 2, разд. 3). Многие годы это окисление считали ферментативной реакцией, лежащей вне каких-либо определенных метаболических путей. Вместе с тем существовало предположение, что эта реакция является частью альтернативного пути распада глюкозы. Это предположение укрепилось после того, как было обнаружено, что процесс дыхания в тканях продолжается в присутствии высоких концентраций ионов фтора — известных ингиби торов енолазной реакции, — способных почти полностью блокировать процесс гликолиза. В некоторых тканях (в частности, в печени) этот альтернативный путь дыхания оказы вается особенно активным. Теперь мы знаем, что пентозофосфатные пути многообразны и многоплановы. Они не только занимают существенное место в процессах катаболизма,, но при функционировании в обратном направлении восстановительный пентозофосфатный путь) являются ключевыми реакциями фотосинтеза, приводящими к образованию сахара [c.339]

Гидробионты. Экологические последствия реализуются прежде всего в водной среде и заключаются в подавлении жизнедеятельности одноклеточных морских водорослей (при концентрации 0,1 мкг/л), нарущении фотосинтеза, ассимиляции нитратов, фосфатов, аммония, а также в изменении структуры и функциональных характеристик природных сообществ (при концентрации 1 мкг/л). В этом же диапазоне лежат токсические и пороговые концентрации Р. для водных беспозвоночных (чувствительность снижается в ряду ракообразные, моллюски, чер-ви, мщанки). Р. в концентрациях 5—10 мкг/л и выще приводит к нарушению жизнедеятельности на ранних стадиях развития рыб, снижению скорости их роста, подавлению обонятельного анализатора, нарушению клеточного дыхания в жабрах и ферментативной активности печени. [c.174]

Применение углекислоты для питания растений основано на процессе фотосинтеза. Листья растений с помощью хлорофилла поглощают углекислоту воздуха и вместе с водой перерабатывают ее в питательные органические вещества, необходимые для их развития и роста. Этот процесс сопровождается выделением кислооода, то есть происходит газообмен на основе дыхания растений. Для усиленного построения органических питательных веществ растения должны получать больше воды и углекислоты. Однако концентрация углекислоты в воздухе незначительна, количество ее, необходимое для процесса фотосинтеза, ограничи. вается 0,008—0,01%. При искусственном добавлении углекислоты и повышении концентрации ее в воздухе можно повысить интенсивность фотосинтеза в 1,5—3 раза. [c.191]

Как уже говорилось во введении к этой книге, основы химической экологии были заложены еще Лавуазье. Круговорот веществ на нашей планете, их переход из минерального царства в царство живой природы и обратно осуществляется благодаря процессам сгорания и гниения. Эти процессы — основные факторы возобновления неорганической материи. Представление о кругообороте элементов — углерода, азота, серы, фосфора и других — целиком возникло из наблюдений, показывающих непрерывность их поступления в биосферу и выхода из нее и непрерывность обмена элементами между различными частями биосферы. Во всех этих процессах первостепенную роль играет Мировой океан. Центральным моментом в круговороте углерода является автоматическое поддержание концентрации углекислого газа в атмосфере на определенном уровне. Это постоянство обеспечивается буферной системой карбонат кальция — бикарбонат кальция — углекислый газ. Углекислый газ извлекается из атмосферы в процессе фотосинтеза и возврашд-ется в нее в процессе дыхания. Но и здесь решающая роль принадлежит Мировому океану фотосинтез с участием водорослей и водных растений примерно в 8 раз интенсив- [c.147]

Фотосинтез и дыхание морского фитопланктона ингибируются при концентрации Т. 34 мг/л. Наркотический эффект Т. вызывает, у водных организмов в концентрациях 11 мг/л в пресной и 8 мг/л — в морской воде. Симптомы прогрессируют от слабого возбуждения до обездвиживания потеря равновесия сопровождается поверхностным дыханием, затем брадикардия, потеря чувствительности и смерть. Лосось избегает воды с концентрацией Т. выше 2 мг/л (Maynard, Weber). [c.142]

Рис. 6. Корреляция между концентрациями нитрата, фосфора и кислорода, растворенных в эвтрофических озерах. Данные о. Констанца (а) 24] 03. Цюрих (б) [5] во время летнего застоя и оз. Норрвикен(в) 5] во время зимнего застоя. Представлены результаты исследования проб, отобранных на различных глубинах в разное время для корреляции с растворенным кислородом были рассмотрены только данные из гиполимниона. Р и N удалялись из воды (фотосинтез в эпилим-нионе) и выделялись (дыхание в гиполимнионе) в воду в постоянном соотношении. Следовательно, различие в [Р] и [N] является результатом нарушения равновесия между фотосинтезом и дыханием. Когда почти весь [Р] удаляется, вода еще содержит значительное количество [N1 следовательно, в этих озерах Р — главный фактор, регулирующий продуктивность.

Макенн и Демусси [8] определяли поправку на дыхание, экспериментируя в темноте Вильштеттер и Штоль [9] доводили поправку на дыхание до ничтожно малой величины, работая на очень сильном свету с высокими концентрациями двуокиси углерода, т. е. в таких условиях, при которых фотосинтез был в 20—30 раз интенсивнее дыхания. В табл. 5 приведены данные из этих работ, а также из некоторых новых исследований, где материалом служили иные типы растений (низшие водоросли). Данные табл. 5 показывают удивительную устойчивость фотосинтетического коэффициента он не зависит от интенсивности света, длительности освещения, температуры, а также концентрации кислорода и двуокиси углерода. Преобладают значения несколько выше единицы, и отклонения вряд ли превышают предел экспериментальной ошибки. Табл. 5 показывает также, что дыхательный коэффициент [c.36]

Нет оснований считать, что образование комплекса (СОа) нельзя обнаружить и обычными аналитическими методами. Однако наблюдения такого рода делались лишь случайно, при кинетических исследованиях фотосинтеза, когда условия оказыва.1Ись таковыми, что акцептор освоболгдался от двуокиси углерода (так как скорость энзиматического образования комплекса может отставать от потребления двуокиси углерода нри фотосинтезе). При этих условиях нрекраш ение освещения в течение нескольких секунд или даже минут сопровождается поглощением двуокиси углерода в темноте. Это поглощение наблюдалось многими исследователями [96, 97, 102], которые изучали фотосинтез, измеряя все время потребление двуокиси углерода, а не образование кислорода. Фиг. 27, взятая из работы Мак Алистера с пшеницей, иллюстрирует это явление. Ординаты изображают ассимиляцию двуокиси углерода чем выше ордината, тем меньше концентрация [GOj]. Первый идущий вниз участок изображает возрастание [СОд] в темноте, вызываемое дыханием, часть, направленная вверх, показывает понижение [ Og] на свету во время фотосинтеза. В начале этого направленного вверх участка на всех кривых замечается индукцион-ный период порядка 1—2 мин. В конце направленного вверх участка, когда освещение прерывается, дыхание почти моментально [c.214]

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]

Прежде чем приступить к обсуждению этого интересного результата, рассмотрим влияние цианида на другие водоросли. Результаты показывают широкие колебания как абсолютной чувствительности фотосинтетического аппарата, так и относительной чувствительности фотосинтеза и дыхания. Ван дер Паув [11] находит, например, что фотосинтез у Hormidium fla idum стимулируется цианидом в концентрациях до 2 10- моль л и тормозится лишь более высокими концентрациями. Действие цианида на фотосинтез примерно пропорционально его действию на дыхание никакого остаточного, устойчивого к цианиду фотосинтеза обнаружить не удалось. Торможение было одинаково сильным на интенсивном и [c.312]

Отношение остаточного фотосинтеза отравленных водорослей к фотосинтезу неотравленных выражено в табл. 41 через Ф/Фо-Дыхание у Sti ho o us при стимуляции цианидом повышается вдвое без признаков начального торможения даже при концентрации 0,02 моль/л H N таким образом, сопротивляемость дыхательной системы Sti ho o us к цианиду еще больше, чем у hlorella. [c.313]

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]

Бернард [38 изучал наркотизацию фотосинтеза хлороформом. Он наше.т, что фотосинтез обратимо тормозится хлороформом раньше, чем наркотик подействует на дыхание. С другой стороны, Шварц [39] установил, что подавление фотосинтеза эфиром связано с необратимым разрушением ткани. Бонье и Манжэн [40] возражают Шварцу, указывая, что при осторожном применении эфир, как и хлороформ, вызывает лишь обратимое торможение фотосинтеза. Подобные же результаты получились у Юарта в опытах по действию эфира на различные мхи [42] и хлороформа на Elodea [44]. Он нашел, что даже краткое пребывание мхов в высоких концентрациях наркотиков ведет к смерти, но при более низких концентрациях торможение фотосинтеза обратимо. Кни [43] пришел к другой крайности, утверждая, что растения, даже почти убитые хлороформом, продолжают выделять кислород но его опыты [c.329]

Фиг. 43 показывает влияние возрастания количества фенилуретана на фотосинтез. Дыхание hlorella стимулируется фенилуретаном в концентрации от 0,001 до 0,025%> возвращается к своей нормальной величине при 0,05% и тормозится при др более высоких концентрациях. Ноак [51] нашел, что Fontinalis, предварительно обработанный уретаном, делается восприимчивым к фотоокислению даже в присутствии двуокиси углерода (см. главу XIX). [c.331]

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]

Фотоокислительные реакции, которые тормозят фотосинтез при высоких давлениях кислорода (главы ХШ и XIX), отличаются от нормального дыхания, так как на их скорость влияют изменения в концентрации кислорода между 10 и 100% (см. фиг. 73 и 74). Как показано в главе XIX, этот тип сенсибилизированного самоокисления должен локализироваться в хлоропластах, и его можно скорее отнести к реакциям, которые катализируются термостабильными катализаторами низкого молекулярного веса, чем настоящими дыхательными энзимами. [c.572]

Однако у вполне активных зеленых тканей фотосинтез слишком интенсивен, по сравнению с дыханием, чтобы такие измерения были возможны. Поэтому Фёклер тормозил фотосинтез у Potomageton lu ens наркотиками в концентрациях, не поражающих дыхания (0,06-процентныи фенилуретан), и измерял газообмен в различных лучах спектра. Самое сильное поглощение кислорода обнаружено на синем свету и почти полное отсутствие поглощения — на зеленом и красном. Одно из возможных, но неправдоподобных объяснений этого результата состоит в том, что фотосинтез полностью тормозится 0,06-нроцентным уретаном, тогда как дыхание тормозится на красном и стимулируется на синем свету. Более вероятно объяснение, что торможение фотосинтеза 0,06-процентным фенилуретаном неполно и доходит приблизительно до компенсационного пункта. Красный и Зеленый свет не действует на дыхание, а синий стимулирует его, вызывая поэтому в итоге поглощение кислорода. [c.577]

Смотреть страницы где упоминается термин Дыхание и фотосинтез концентрация: [c.141] [c.141] [c.215] [c.172] [c.172] [c.119] [c.269] [c.270] [c.315] [c.318] [c.319] [c.320] [c.325] [c.325] [c.328] [c.340] [c.533] [c.543] [c.579]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология