Интензитетът на процеса на фотосинтеза може да бъде изразена както следва-разпенващ единици милиграма СО2. асимилирани 1 dm2 плоча в продължение на 1 час; в милилитри O2. Специализирани 1 dm2 плоча за 1 час; в милиграми на сухо вещество натрупаната лист 1 дм 2 за 1 час.
При интерпретация на данните, получени от всеки метод, трябва да се има предвид, че в светлината не само растения фотосинтезират, но дишането. В тази връзка, всички измерено чрез някой метод са експонати са резултат от две противоположни процеси, или разликата между индексите на фотосинтезата и дишането. Очевидно е, фотосинтеза. Така например, се наблюдава промяна в съдържанието на CO2 - разликата между неговото количествено-ТА, която се абсорбира по време на фотосинтезата, както и факта, че сте разделени в процеса на дишане. За да се премине към истинската стойност на фотосинтеза, във всички случаи е необходимо да се направи утъпкване-ку, като се вземат предвид интензивността на процеса на дишане.
Влияние на външните условия върху скоростта на фотосинтезата
Увеличаването на интензитета на светлината се отразява на процеса на фотосинтеза, разликата в зависимост от вида на растението и напрегнато-ността на други фактори. Растенията в процеса на историческото развитие адаптирани към условията на отглеждане в различни запали-ност. Въз основа на това растенията са разделени на групи: светло-нежен, сянка-толерантни и сянка обичащи. Тези еко-логично групи характеризират с номер на анатомични и физиологични характеристики. Те се различават по съдържание и състав на P & G-полицията.
За фотосинтеза, като за всеки процес, който включва реакция на тер-tohimicheskie, характеризиращ се с по-нисък праг Лампата-intrafamilial на която е само началото (около една свещ на разстояние 1 m). Като цяло, фотосинтеза зависимост от интензивността на осветеност може да се изрази чрез логаритмична крива. Началните и съществено, увеличаване на интензивността на осветяване води до (максимум зоната ефект) на пропор-нителна за подобряване на фотосинтеза. По-нататъшно увеличение на интензивността на светлината фотосинтеза про продължава да нараства, но по-бавно (зона атенюиран ефект) и накрая, интензитет на светлината се увеличава, и фотосинтезата не се променя (зона липса на ефект - плато). Наклонът на кривите, показващи зависимостта на фотосинтезата на интензитета на светлината е различен за различните растения. Има растения, в които фотосинтеза vozras-стопят до тях запали при директна слънчева светлина. Въпреки това, за много растения увеличаване интензивността на светлината на повече от 50% от директна слънчева светлина вече е излишно-то. Това се дължи на факта, че крайният добив produk-ING фотосинтезата зависи от скоростта на светлината не е толкова колко реакции на темпото. Междувременно, интензивността на светлината се отразява на скоростта на леки реакции. Следователно, за да се интензитет на светлината влияе след откриване на определено ниво, е необходимо да се увеличи скоростта на тъмни реакции. На свой ред, тъмните реакциите на скоростта на фотосинтезата зависи до голяма степен от съдържанието на температура и въглероден диоксид. С температура розово sheniem или с увеличаване на съдържанието на въглероден диоксид оп-оптималност осветеност варира нагоре.
При естествени условия, поради взаимното засенчване на долните листа па попада само една малка част от слънчевата енергия. По този начин, в гъста растения страница култури по време на светлинния интензитет на цъфтеж етап на земята-слой е само 3% от пълната дневна светлина. Често долните листа са покрити с лек, близък план k'kompensatsion точка. По този начин, общият интензитет на култури фотосинтеза-дисертация на листата на растението може да се увеличи до нивото на сътрудничество отговорен пълен интензивността на слънчевото греене.
При много висок интензитет на светлината директно инцидент на листа може да се наблюдава депресия на фотосинтезата. В първоначалния депресия ета слабините причинени от висок интензитет на светлината, хлоро-слоеве се преместват в страничните стени на клетката (phototaxis). С по-нататъшно увеличаване на интензивността на фотосинтезата осветление може рязко спада. Причина депресия на фотосинтезата ярка светлина може да бъде прегряване и нарушаване на водния баланс. Кой може, при ярка светлина има излишък от развълнувани хлорофил молекули, чиято енергия се изразходва за окисление на някои FER-менти, необходими за нормалното протичане на процеса на фото-синтеза.
Коефициентът на използване на слънчева енергия
В ясен слънчев ден на 1 dm2 от повърхността на листа за около 1 час се пада 30 168 кДж. От тази сума абсорбира например, но 75% или 22 626 кДж, 25% от падащата енергия преминава през листа и са отразени от него. Въз основа на размера на сухо вещество, натрупани лист за определен период от време, изчислен размер на акумулирана енергия и в сравнение със сумата, която получава листа. Според получената информация, беше установено, фотосинтезата ефективност да бъде 2,6%. Можете дори да си върви до изчисляване на количествата на интереси. По този начин, едно растение натрупва Kukura-PS на ден средно 18,3 грама на сухо вещество. Можем да предположим, че всичко на този материал - нишесте. Топлината на изгаряне на 1 грам нишесте е 17.6 кДж. Следователно, дневни доходи на енергия (18,3X17,6) 322 KJ. При плътност от един хектар 15000. Raste-ТА поле от 1 хектар, на ден се натрупва 4830651 кДж и получава на ден 209 500 000 кДж. По този начин, използването на енергия състав да настроите по 2,3%.
Следователно, изчисленията показват, че ефективността на фотосинтетичния процес-тезата ин виво незначителни. Задачата на повишаването на ефективността на използване на слънчевата енергия е основна-ши в областта на растителната физиология. Този проблем е много реален, защото ефективност тео-reticheski фотосинтеза може да достигне до значително по-високи стойности.
Ефект на температурата па фотосинтеза зависи от интензивността на светлината. В слаба светлина, температурата не зависи от фотосинтеза (Q10 = 1). Това се дължи на факта, че при ниска светлина интензивност на светлината ограничена от скоростта на фотосинтеза фотохимични реакции. В контраст, при висока скорост Лампата intrafamilial фотосинтетичния определя от потока на тъмни реакции, в който случай е показано много ясно ефекта на температура. температурен коефициент Q10 може да бъде около две. Например, за увеличаване слънчоглед температура в границите от 9 до 19 ° С скоростта на фотосинтеза увеличава 2.5 пъти. Темпера-Турал граници, които са способни на фотосинтеза процеси Pho-различна за различните растения. Минимална изпарят-ра растителна фотосинтеза средната лента от около 0 ° С до tropi-кал растения 5-10 ° С Има доказателства, че полярните растения могат да фотосинтезират, и при температура под 0 ° С Opti-мал температура в продължение на фотосинтезата на повечето инсталации за съвместно количества до около 30-33 ° С При температури над 30-33 ° С ин-фотосинтетичния интензитет пада рязко. Това се дължи на факта, че зависимостта на процеса на фотосинтеза-доверието на температурата е резултантната на противоположни процеси. По този начин, повишаване на температурата увеличава скоростта на тъмни реакции на фотосинтеза. Едновременно с това при температура 25-30 ° С с процеса inak tivatsii хлоропластите на. Повишаване на температурата може да предизвика така stomatal слотовете затваряне.
Ефект на съдържание въздух SO2v
Във връзка с по-горе увеличение на СО2 във въздуха NE-желаят да се създаде един от най-важните начини за увеличаване на интензивността на фото-синтез и, следователно, натрупването на растителна сухо вещество. Въпреки това, в областта на регулирането на съдържанието на CO2-затруднено, Нено. В част, това може да бъде постигнато чрез-ЛИЗАЦИЯ повърхности тор или други органични торове (тор-ционни). Лесно постигнато увеличение на СО2 в земята затворен обем. В този случай, оплождане CO2, резултатите дават добра Tats и трябва да се използват широко. Различни растения по различен начин, като се използва същата концентрация на СО2. Растенията, които имат фотосинтеза следва "С-4" пътя (царевица), имат висока способност да свързва CO2 поради високо повърхностно активно фосфоенолпируват карбоксилаза ензим.
Ефект на водоснабдяване
Малък дефицит вода (5-15%) в листни клетки оказва-Vaeth благоприятен ефект върху степента на фотосинтеза. При пълно насищане с вода на фотосинтезата на листа клетки е намалена. Това може да се дължи отчасти на факта, че при пълен насищане мезофилни клетки изоставаше stomatal клетки са малко изцеден, stomatal слотове може да се отвори (gidropassivnye движение). Въпреки това, той не е подпокривен с това. Obezvozhivanie_listev малък благоприятен ефект-yatno върху процеса на фотосинтезата, и независимо от степента на отворена среда на устицата. Повишена водни дефицити над 15-20% води до значително намаляване на скоростта на фотосинтезата. Това се дължи предимно на устицата тясната-Thieme (gidroaktivnye движение), който драстично намалява раз-сливане на СО2 в листа. В допълнение, той причинява намаляване на листата в резултат оставя температурата се покачва. Междувременно, повишената температура е над 30 ° С води до намаляване на фотосинтеза. Накрая, дехидратация засяга конформацията и следва последователност, и активността на ензими, участващи в фотосинтезата фаза-povoy.
Осигуряване на кислород и intensivnostfotosinteza
Въпреки факта, че кислородът е един от продуктите на фотосинтезата про-цесия при условия на пълна анаеробни спирки на процеса фотосинтеза. Смята се, че ефектът на анаеробиоза косвено свързани с инхибирането на дишането и натрупване на частично окисление продукти, такива като органични киселини. Това предположение се потвърждава от факта, че вредното Ana erobioza въздействието е по-силно изразено в кисела среда. Увеличаването на CON Центрация на кислород (до 25%) също инхибира фотосинтезата (на Warburg ефект).
Инхибиторният ефект на високи концентрации на кислород в фото-синтеза е особено рязко с висок интензитет на светлината. Тези наблюдения са довели да се обърне внимание на характеристиките на процеса на дишане в присъствието на светлина (photorespiration). Химията на този втори процес е различен от обичайния тъмно дишането. Photorespiration - е консумация на кислород и СО2 емисии светлината в употреба па-ем като субстрат междинен продукт на цикъла на Келвин. Очевидно, оформен в цикъл Келвин phosphoglyceric киселина време photorespiration окислява и декарбоксилира до гликолова киселина и гликолова киселина се окислява до glioksilevoy киселина. Образуването на гликолова киселина се среща в хлоропласти, но не се натрупва, но транспортира до органели пероксизомите на CCA-чао. В пероксизоми се среща в превръщането на гликолова киселина glioksilevuyu киселина. Glioksilevaya коте елемент, от своя страна, се подлага на аминиране, и след декарбоксилиране, въглеродният диоксид се освобождава.
Изолиране на СО2 през photorespiration може да достигне 50% СО2. усвояват по време на фотосинтезата. В тази връзка, той може да бъде пода тротоар, че намаляването на интензивността на photorespiration би трябвало да доведе до повишаване на производителността на растенията. Например, мутантни форми на един съд, които не притежават способността да образуват гликолова коте елементи, осигуряват още по-голямо натрупване на сухо вещество. Има доказателства, че намаляването на съдържанието на кислород в Atmos-Фере влияе благоприятно на темпа на натрупване на кълнове vesche-ционни сухи. В царевица и други растения, за да извършват фотосинтеза за "C-4" не е начин photorespiration. Възможно е, че този тип обмен спомага за по-голяма производителност от тези раси-teny.
Влияние на минералното хранене
Ефект на калиев на фотосинтеза многостранно. С липсата на ка-Лия скорост на фотосинтезата намалява след кратък период от време про-mezhutki. Калият може да повлияе на фотосинтеза непряко, Th нарязан увеличаване на хидратацията на цитоплазмата ускоряване отлив на асимилира от листата, увеличаване на степента на отваряне на устицата. Въпреки това, има пряк ефект на калий и, тъй като тя активира про-фосфорилиране процеси.
Много голяма стойност на фосфор за фотосинтезата. На всички етапи на фотосинтезата участват фосфорилирани съединения. Светлинната енергия се съхранява в фосфатни облигации.
Напоследък много внимание се обръща на определяне на ролята на манган. При изучаването на фотосинтезата на хлорела щам, който може да расте в тъмното се дължи на готов биологичен материал и са изложени на светлина, беше показано, че манган се изисква само в последния случай. За тези организми, които носят fotoreduktsii процес, не е необходимо манган. Въпреки това, липсата на манган инхибира значително реакцията Hill и нецикличен процеса на фосфорилиране. Всичко това доказва, че ролята на манган оп redelyaetsya участието му в реакциите на вода фото-окисление.
Много съединения, които действат като носители, съдържа желязо-RAT (цитохроми, фередоксин) или мед (пластоцианин). Естествено, интензивността на тер-фотосинтезата е намалена с недостиг на тези елементи.
Свързани статии