Свет как экологический фактор

Оценить
(2 голоса)
С3- и С4-пути ассимиляции диоксида углерода. У большинства растений темновая фаза фотосинтеза осуществляется в цикле реакций, получившем по имени его открывателя название «цикла Кальвина». В нем акцептором С02 служит пентозофосфат, а продукт реакции, содержащий 6 атомов углерода, сразу распадается на 2 трехуглеродные молекулы (3-фосфоглицериновой кислоты). Поэтому такой способ ассимиляции С02 называют пентозофосфатным или «С3-путем». Далее полученные молекулы восстанавливаются (до 3-фосфоглицеринового альдегида) и используются для синтеза различных углеводов. Это происходит у большинства растений. Однако в 60-х гг. XX в. при сравнительном изучении продуктивности фотосинтеза было установлено, что у ряда видов, особенно у злаков тропического происхождения (сахарный тростник — Saccharum officinarum, кукуруза…
Оценить
(3 голоса)
КПД фотосинтеза повышается. Высокая интенсивность фотосинтеза позволяет растению в единицу времени фиксировать больше С02, быстро создавая запасы углеводов. Эта сложная комбинация синтеза дикарбоновых кислот с С3-циклом дает преимущество С4-растениям в использовании С02, так как многообразие акцепторов обеспечивает более полную его утилизацию и утилизацию восстановителей. Чрезвычайно высокое сродство к диоксиду углерода фермента, катализирующего его присоединение к акцептору, позволяет этим растениям немедленно реутилизировать дополнительные ее порции, образующиеся при фотодыхании. Имея низкую точку компенсации по С02, С4-растения лучше используют недостаточные ресурсы диоксида углерода. Ферментативная фиксация С02 у С4-растений приводит к снижению его концентрации внутри листа до гораздо более низких значений, чем у С3-растений.…
Оценить
(0 голоса)
По количеству связанного углерода на единицу израсходованной при транспирации воды они превосходят С3-растения примерно в два раза. Многие из С4-растений произрастают в жарких аридных условиях. Так, Ю.Одум (1986) отмечает, что в США летом среди пустынных однолетников С4-виды составля ют 100%. Показательно, что немногие С4-виды, достигающие умеренных широт, например Spartina, встречаются в морских или иных обогащенных солями местообитаниях, где осмотические условия могут предоставлять растениям, эффективно использующим воду, особые преимущества. С4-видов много также среди трудноискоренимых сорняков (свинорой — Cynodon dactylon, щирица — Amaranthus, щетинник — Setaria, куриное просо — Echinochloa crusgalli и др.), процветающих на хорошо прогреваемых засушливых нарушенных участках. Однако мнения…
Оценить
(0 голоса)
Поскольку эти культуры были выведены преимущественно в умеренной зоне Северного полушария. Но культуры тропического происхождения (кукуруза — Zea mays, просо — Panicит, сорго — Sorghum, сахарный тростник — Saccharum officinarum) являются С4-видами. Они же известны и как одни из наиболее продуктивных культур. Так, интенсивность фотосинтеза у кукурузы — 85 мг С02 на 1 дм2/ч, сорго — 55 мг на 1 дм2/ч, тогда как у пшеницы всего 31 мг на 1 дм2/ч (Н.И.Якушкина, 1993). Поэтому в сельском хозяйстве существует потребность в выведении новых С4-сортов растений для возделывания в орошаемых пустынях тропиков. Фиксация диоксида углерода суккулентами (САМ-фотосинтез). В 30-х гг. XX в.…
Оценить
(0 голоса)
Утром они переходят из вакуолей обратно в пластиды и, как у С4-растений, декарбоксилируются с освобождением С02. Он же при закрытых днем устьицах используется в цикле Кальвина. По мере расходования кислот, накопленных в вакуолях, кислотность клеточного сока снова уменьшается, демонстрируя характерную ритмичность. Таким образом, крупные вакуоли суккулентов служат не только для запасания воды, но и содержат резерв углерода для фотосинтеза, делая его на некоторое время независимым от поступления С02 из внешней среды. При отсутствии дефицита воды фиксация С02 у этих растений происходит по С3-пути. К переключению метаболизма на САМ-тип часто приводит длительная засуха или засоление. Например, пустынный однолетник Mesembryanthemum crystallinum во…
Оценить
(0 голоса)
Фотодыхание. Фотодыхание (световое дыхание) — процесс поглощения кислорода и выделения диоксида углерода, происходящий в фотосинтезирующих клетках при участии света. Фотодыхание увеличивается на свету и прекращается в темноте (рис. 6.13). При фотодыхании окисляется промежуточный продукт цикла Кальвина — гликолат, поэтому фотодыхание зависит от интенсивности фотосинтеза, в котором он образуется. Возникший в хло- ропластах гликолат перемещается в пероксисомы, где происходит первый этап фотодыхания: гликолат окисляется кислородом. Затем продукт превращается в глицин, который покидает перокси сому и поступает в митохондрию. Там две молекулы глицина соединяются, высвобождая при этом С02. Продукт возвращается в пероксисому, где через цепь реакций превращается в фосфоглицериновую кислоту. Она переходит…
Оценить
(2 голоса)
Часть ассимилятов, выработанных в процессе фотосинтеза, постоянно расходуется на дыхание. Обычно днем при фотосинтезе С02 потребляется больше, чем выделяется при дыхании. Количество ассимилятов, в целом выработанное растением (в том числе для покрытия расходов на дыхание), называют истинным, или брутто-фотосинтезом. А видимый, наблюдаемый, или нетто-фотосинтез, — это разность между количеством диоксида углерода, ассимилированного листом, и выделенного в процессе дыхания. Другая характеристика результатов фотосинтеза — продукция, под которой понимают массу органических веществ, производимых организмом (или сообществом) за определенный отрезок времени. А интенсивность фотосинтеза (продуктивность) — это количество С02, поглощенное за единицу времени единицей поверхности листьев или единицей массы (сухой или сырой). Это…
Оценить
(0 голоса)
На стадии распускания листья еще не способны эффективно связывать С02, поэтому фотосинтез в это время незначителен и дыхание превосходит его по интенсивности. Молодые побеги древесных растений в фазе растяжения тоже еще должны снабжаться углеводами из других частей растения. С развертыванием листьев фотосинтез быстро интенсифицируется и полностью развитая молодая листва обладает наивысшей продуктивностью. Через несколько недель фотосинтетическая способность ослабевает, особенно быстро у однолетних органов. У вечнозеленых растений из районов с холодной зимой фотосинтетическая способность листьев снижается после каждой зимы. Так, у ели (Picea) уже на 3 — 4    год хвоя имеет отрицательный баланс ассимилятов. Дополнительно ослабляет ее новый прирост хвои, поэтому…
Оценить
(0 голоса)
Их расходы на дыхание особенно существенны, когда масса стеблей, корней, цветков и плодов значительна по сравнению с листовой массой. Так, у взрослых деревьев фотосинтетически активные органы составляют не более 5 % фитомассы. У вересковых кустарничков и пустынных растений — 10—20%, у злаков — 30—50%, а у споровых растений тундр — более 95% (B.Jlapxep, 1978). Углерод, не расходуемый на дыхание, может быть использован на прирост и запасы. Скорость прироста обычно увеличивается пропорционально фотосинтетической способности. Так, С4-злаки дают в 2—4 раза больший прирост, чем С3-травы, и в 100 раз больший, чем САМ-растения. Прирост зависит и от жизненной формы растений: у трав он…
Оценить
(3 голоса)
Показывает, сколько процентов поглощенной световой энергии запасено в форме энергии химических связей при превращении диоксида углерода в углеводы. В процессе фотосинтеза на 1 г полученного углевода используется 25,9 кДж энергии. Умножение этого коэффициента на интенсивность брутто-фотосинтеза дает количество связанной энергии (величины пересчитываются на одинаковую поверхность и одинаковый промежуток времени). КПД фотосинтеза обычно выражают по отношению либо к падающей, либо к поглощенной растениями ФАР. В большинстве случаев листья работают с КПД меньше 5— 10 %, но у некоторых видов в особо благоприятных условиях он достигает 15 % (у С4-злаков 24 %). Несмотря на высокую эффективность начальных фотофизических и фотохимических стадий (около…
© 2017 www.eco-rasteniya.ru. Все права защищены.