Фотосинтез и интенсивность света, источники

Свет необходим всему живому как источник энергии для фотосинтеза, но его влияние на организмы не ограничивается только этим. По-своему важны интенсивность, качество (длина волны, т. е. спектральный состав) и продолжительность освещения (фотопериод). [c.402]

ТРАВЕРТИНЫ. Минеральные осадки вод некоторых минеральных источников. К ним близки известковые туфы, применяемые в качестве известковых удобрений. В состав Т. входит в больших количествах кальций. Они содержат также серу, натрий, фосфор и микроэлементы марганец, медь, цинк, молибден и др. Для использования в качестве минеральной подкормки для скота и установления норм скармливания проводится химический анализ Т. ТРАНСПИРАЦИЯ. Процесс испарения содержащейся в растении влаги с поверхности растения, главным образом с поверхности листьев. Чем выше влажность почвы и чем суше воздух и выше температура, тем сильнее Т. Ветер также повышает Т. Высокое содержание солей в засоленных почвах затрудняет поглощение воды корневой системой, которая при этом не может обеспечить необходимой интенсивности Т. При недостаточном снабжении водой растения регулируют испарение путем закрывания устьиц, что улучшает водный режим в листьях, но снижает интенсивность фотосинтеза. При недостаточной Т. на прямом солнечном свету листья сильно перегреваются, что нарушает процессы, происходящие в листьях, и ведет к увяданию растений. Количество воды в граммах,. транснирированпое растением за период его вегетации на 1 г сухого вещества растения, называется транспирационным коэффициентом. При внесении удобрений транспирационный коэффициент снижается. [c.290]

Следовательно, необходимо 3—4 кванта для восстановления 1 моля СО2 (О. Варбург). В результате проведенных измерений (М. Кальвин, 1955 г.) было установлено, что расход составляет точно 4 кванта в условиях слабой ассимиляции, но что он возрастает до 7—7,5 кванта при очень высокой интенсивности света. В первом случае аденозинтрифосфорная кислота, необходимая для восстановления фосфоглицериновой кислоты, поставляется дыханием, а во втором этот источник оказывается недостаточным, причем расходуются кванты и для производства АТФ согласно схеме фотосинтеза. [c.264]

Во многих ранних работах влияние интенсивности света на фотосинтез изучалось путем освещения растений белым светом (солнца или ламп накаливания) с введением серых фильтров или изменением расстояния между источником света и растением. Интенсивность выражалась в относительных единицах, например 1/10 полного солнечного света или лампа на расстоянии 30 см . Другие исследователи определяли интенсивность освещения визуальным сравнением со стандартным источником света и выражали ее в метр-свечах, называемых также люксами, или люменами на квадратный метр, или в фут-свечах (1 фут-свеча = 10,764 метр-свечи). Эти цифры не могут служить для вычисления падающей энергии, за исключением тех случаев, когда известно спектральное распределение света. Знание так называемой цветовой температуры источника света (температуры, которую должно иметь черное тело, чтобы дать излучение того же цвета) помогает получить некоторые дополнительные сведения. Однако следует учесть, что ни один источник света не представляет собой черного тела, и даже если бы он и был таковым, спектральное распределение света, даваемое им, изменяется при прохождении света через воздух, стекло или другие материальные среды. Поэтому приводимые ниже численные данные можно использовать только для приближенных вычислений. [c.246]

Из всех внешних факторов, вероятно, труднее всего контролировать абсолютное количество света, используемое в фотосинтезе. По этой причине в большинстве экспериментальных работ или наблюдений приводятся лишь относительные значения интенсивности света. На первый взгляд абсолютной мерой количества света могла бы служить световая энергия, падающая на единицу площади поверхности в единицу времени Дж-м 2.с- . Такая мера была бы почти удовлетворительной для монохроматического света, падающего на известную площадь поверхности хлоропласта, при условии, что можно учесть свет, теряемый на отражение, рассеяние и пропускание, и тем самым определить количество поглощенного света. Однако при таком подходе возникает ряд трудностей одни из них связаны с использованием света различных длин волн, другие —с оценкой площади эффективной поглощающей поверхности и третьи — с определением потерь света. Помимо уже упомянутых источников потерь, имеется и еще один —в листьях или в интактных клетках водорослей могут присутствовать пигменты, не участвующие в фотосинтезе, которые будут поглощать часть света прежде, [c.108]

Как известно, от интенсивности лучистой энергии зависит эф фект фотосинтеза кальциферола Отсюда возникает задача максимального использования энергии источника света для целей фото синтеза Это может быть достигнуто применением рефлекторов [c.247]

Обрезка — один из старейших садоводческих приемов, используемых человеком для улучшения эстетических свойств и оптимизации продуктивности деревьев и кустарников. Он состоит в избирательном удалении некоторых ветвей с целью изменить тип роста. Удаление мертвой, больной или поврежденной древесины помогает сохранять растения здоровыми, устраняя возможные источники общего заражения. Если из ландшафтных соображений желательны кустарники или деревья определенной формы, эту форму можно создать путем обрезки ветвей, не соответствующих нужному типу. Обрезку можно также использовать для улучшения качества, а иногда и количества образующихся цветков или плодов. Общее прореживание благоприятствует проникновению в крону света и воздуха, увеличивая число листьев с оптимальной интенсивностью фотосинтеза при избирательном прореживании удаляются слабые ветви, что усиливает рост остальных благодаря большей доступности для них воды и питательных веществ. Хотя обрезка и тормозит общий рост, уменьшая общее число листьев, оставшиеся ветви растут более энергично и продуктивно. Обще- [c.426]

Первичный источник энергии в биохимической эволюции. Вслед за В. П. Скулачевым [266] можно считать наиболее вероятным источником энергии во времена возникновения жизни свет. Этот вывод означает допущение первичности фотосинтеза, возникновения его в самом начале совершенствования систем энергетических превращений в биологических системах. Конечно же, речь не идет о процессе, подобном современному фотосинтезу. Ясно, что только избирательное поглощение излучения способно обеспечить энергией лишь определенные процессы, а не все реакции, как, например, при нагревании. В процессах, идущих в первичных матричных структурах, существование такой избирательности вполне вероятно. Для нуклеиновых оснований характерно сильное поглощение в области 260 нм, что соответствует (в расчете на 1 моль) порции энергии около 100 ккал. Это, конечно, слишком много, но для начала эволюционного совершенствования вполне терпимо. Основной результат поглощения света с такой длиной волны полинуклеотидными цепями — разрыв валентных связей [154], например, отрыв нуклеинового основания от рибозы, замена одного основания на другое. Вследствие интенсивных мутаций и обусловленных ими вариаций последовательности аминокислот в полипептидной цепи происходил отбор катализаторов, способствующих синтезу пигментов, которые поглощают видимое и ближнее инфракрасное излучение, соответствующее нужным квантам энергии. [c.105]

Однолучевой флуорометр. Разница между спектрами флуоресценции и поглощения хлорофилла позволяет возбуждать флуоресценцию светом одной длиной волны (синий свет), а измерять ее в другом диапазоне (в красной области спектра). Эта особенность использована при создании однолучевых флуорометров, в которых один источник света служит как для возбуждения флуоресценции, так и для индукции фотосинтеза. Простейшая схема прибора данного типа дана на рис. 1.3. Применение сине-зеленого светофильтра позволяет предотвратить попадание на объект излучения с длиной волны более 600 нм. Красный светофильтр (или монохроматор) отделяет флуоресценцию от отраженного света. Схема может быть дополнена конденсорными линзами, нейтральными светофильтрами (для регуляции интенсивности освещения объекта), фотозатвором и кюветой с 2% раствором СиЗО , расположенной после источника света и служащей для поглощения теплового излучения. [c.15]

Экспериментальные доказательства реального существования этих двух фаз фотосинтеза были получены в опытах с мигающим светом, которые ставились следующим образом. Между источником света и растением помещали непрозрачный вращающийся диск с вырезанным сектором. Изменяя скорость вращения диска и величину вырезанного сектора, создавали различную длительность и соотношение светового и темпового периодов. Были использованы и другие способы импульсного освещения. Определялась интенсивность фотосинтеза листьев или суспензии клеток хлореллы. Опыты с мигающим светом, проведенные в России (А. А. Рихтер, 1914) и в США (Р. Эмерсон и У. Арнольд, 1932, 1941), показали, что максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается не при непрерывном, а при импульсном освещении (пересчет сделан на время освещения) и особенно в тех случаях, когда продолжительность темновых промежутков составляла 0,04 — 0,06 с (при 25 °С). Оптимальное время световой вспышки оказалось порядка 10 с. Большая эффективность импульсного света доказывает наличие темновых реакций в фотосинтезе, так как темновые (энзиматические) процессы осуществляются более медленно, чем фотохимические. [c.64]

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