Не пропусти
Главная » Цветы и комнатные растения » Влияние условий на интенсивность процесса фотосинтеза

Влияние условий на интенсивность процесса фотосинтеза

Влияние условий на интенсивность процесса фотосинтеза

Интенсивность процесса фотосинтеза может быть выражена в следующих единицах: в миллиграммах С02, ассимилированного 1 дм 2 листа за 1 ч; в миллилитрах 02, выделенного 1 дм 2 листа за 1 ч; в миллиграммах сухого вещества, накопленного 1 дм 2 листа за 1 ч. Методы определения интенсивности фотосинтеза многочисленны. Они рассмотрены в специальных руководствах. При интерпретации данных, полученных любым методом, следует иметь в виду, что на свету растения не только фотосинтезируют, но и дышат. В связи с этим все измеренные тем или иным методом показатели представляют собой результат двух противоположных процессов или разность между показателями процессов фотосинтеза и дыхания. Это видимый фотосинтез. Так, например, наблюдаемое изменение содержания С02 — это разность между тем его количеством, которое поглощено в процессе фотосинтеза, и тем, которое выделилось в процессе дыхания. Для того чтобы перейти к истинной величине фотосинтеза, во всех случаях необходимо вносить поправку, учитывающую интенсивность процесса дыхания. В естественной обстановке все факторы взаимодействуют друг с другом, т. е. действие одного фактора зависит от напряженности всех остальных. В общем виде это можно сформулировать так: изменение напряженности одного фактора при неизменности прочих влияет на фотосинтез, начиная от минимального уровня, при котором процесс начинается, и кончая оптимумом, при достижении которого процесс перестает изменяться (кривая выходит на плато). Во многих случаях увеличение напряженности фактора после определенного уровня приводит даже к торможению процесса. Однако если начать изменять какой-либо другой фактор, то оптимальное значение напряженности первого фактора меняется в сторону увеличения. Иначе говоря, плато достигается при более высоком значении напряженности. Скорость процесса, в частности скорость фотосинтеза, зависит в первую очередь от напряженности того фактора, который находится в минимуме (ограничивающий фактор). В качестве примера можно привести взаимодействие таких факторов, как интенсивность света и содержание С02. Чем выше содержание углекислого газа (в определенных пределах), тем при более высокой освещенности показатели фотосинтеза выходят на плато.

Начнём с рассмотрения влияния света. Для фотосинтеза, как и для любого процесса, включающего фотохимические реакции, характерно наличие нижнего порога освещенности, при котором он начинается (около одной свечи на расстоянии 1 м). Начиная с этой точки, зависимость фотосинтеза от интенсивности освещения может быть выражена логарифмической кривой. Первоначально увеличение интенсивности освещения приводит к пропорциональному усилению фотосинтеза (зона максимального эффекта). В пределах этой освещенности скорость фотосинтеза лимитируется светом. При дальнейшем увеличении интенсивности света фотосинтез продолжает возрастать, но медленнее (зона ослабленного эффекта) и, наконец, интенсивность света растет, а фотосинтез не изменяется: область светового насыщения — плато. Наклон кривых, выражающих зависимость фотосинтеза от освещенности, и выход на плато, зависит от:

1) напряженности других внешних факторов;

2) типа растений;

3) скорости темновых (не требующих света) реакций фотосинтеза.

1. Как уже говорилось, действие каждого фактора зависит от напряженности других, и в первую очередь от того, который находится в минимуме. Чаще всего использование света лимитируется недостатком С02. Увеличение концентрации С02 вызывает увеличение благоприятного влияния интенсивности освещения.

2. Важное значение имеет и тип растения. В.Н. Любименко разделил все растения по отношению к свету на 3 экологические группы: светолюбивые, теневыносливые, тенелюбивые. Эти группы различаются по ряду не только физиологических, но и анатомических признаков. Светолюбивые растения — это растения открытых местообитаний. Они чаще испытывают недостаток водо­снабжения и поэтому обладают более ксероморфной структурой (более густой сетью жилок, более мелкими клетками, большим количеством, но более мелких устьиц). Вместе с тем листья светолюбивых растений, а также верхние ярусы листьев, характеризуются большей толщиной, с сильно развитой палисадной паренхимой. В некоторых случаях палисадная паренхима располагается не только с верхней, но и с нижней стороны листа. Листья теневыносливых растений, как правило, имеют более крупные хлоропласты, с большим содержанием пигментов и несколько иным их соотношением. Уже отмечалось, что теневыносливые растения имеют больший размер светособирающего комплекса. Хлоропласты этих растений содержат относительно больше хлорофилла и ксантофилла по сравнению со светолюбивыми. Эти особенности в содержании состава пигментов позволяют листьям теневыносливых растений поглощать и использовать малые количества света, а также участки солнечного спектра, уже прошедшие через листья светолюбивых растений.

Важной особенностью, определяющей возможность растений произрастать при большей или меньшей освещенности, является положение компенсационной точки. Под компенсационной точкой понимается та освещенность, при которой процессы фотосинтеза и дыхания уравновешивают друг друга. Иначе говоря, это та освещенность, при которой растение за единицу времени образует в процессе фотосинтеза столько органического вещества, сколько оно тратит в процессе дыхания. Естественно, что рост зеленого растения может идти только при освещенности выше компенсационной точки. Чем ниже интенсивность дыхания, тем ниже компенсационная точка и тем при меньшей освещенности растения растут. Теневыносливые растения характеризуются более низкой интенсивностью дыхания, а соответственно и компенсационной точкой, что позволяет расти при меньшей освещенности. Компенсационная точка заметно растет с повышением температуры, так как повышение температуры сильнее увеличивает дыхание по сравнению с фотосинтезом. Именно поэтому при пониженной освещенности (например, в оранжереях зимой) необходима умеренная положительная температура; повышение температуры в этих условиях может снизить темпы роста растений. У ряда светолюбивых растений, таких, как кукуруза, просо, сорго, интенсивность фотосинтеза непрерывно возрастает и световое насыщение (выход на плато) не достигается даже при самой высокой освещенности. Для растений менее светолюбивых увеличение интенсивности освещения свыше 50% от полного солнечного освещения оказывается уже излишним. Для растений теневыносливых и особенно тенелюбивых (мхи, водоросли) выход на плато фотосинтеза происходит уже при 0,5— 1 % от полного дневного света.

Наконец, обсуждая вопрос об использовании света растениями, необходимо также подчеркнуть, что конечный выход продуктов фотосинтеза зависит от скорости не столько световых, сколько темновых реакций. В настоящее время показано, что свет оказывает стимулирующее влияние на работу ряда ферментов (Rubisco, АТФ-синтаза и др.). Активация этих ферментов под действием света связана с работой специального белка— тиоредоксина, содержащего тиоловые группы и способного к окислительно-восстановительным превращениям:

— S — S — + 2е — + 2Н+ ->2 — SH.

В хлоропластах тиоредоксин восстанавливается, принимая электроны от восстановленных молекул ферредоксина. Восстановленный тиоредоксин окисляется, отдавая, в свою очередь, электроны молекуле фермента. Таким образом, при переходе от темноты к свету, когда в хлоропластах начинает работать цепь переноса электронов, и образуются восстановленные молекулы ферредоксина, происходит активация Rubisco: ферредоксин — тиоредоксин — Rubisco. Однако в основном с увеличением интенсивности освещения возрастает скорость световых реакций, и темновые реакции не успевают за ними. В этой связи снова необходимо обратить внимание на то, что темновые реакции пути С4 при высокой освещенности идут быстрее и меньше лимитируют использование продуктов световой фазы и, следовательно, общую интенсивность фотосинтеза. Возможно, это связано с тем, что активность фермента ФЕП-карбоксилазы более резко стимулируется светом по сравнению с Rubisco.

О admin

Оставить комментарий

x

Check Also

Папоротник садовый: основные виды, выращивание и уход

Папоротник садовый: основные виды, выращивание и уход Папоротник относится к реликтовым растениям, которые существовали на Земле еще во времена динозавров. Тогда они были просто гигантских ...

Комнатный цветок бегония, уход в домашних условиях

Уход за бегонией не составит особого труда даже для начинающего цветовода. Уделите ей совсем немного внимания и она порадует вас своей красотой. Бегония. Виды и ...

Как вырастить хмель самостоятельно на балконе или грядке

Как вырастить хмель самостоятельно на балконе или грядке Хмель относится к семейству коноплевых. В природе встречается три вида хмеля: В производстве используется хмель обыкновенный. По-другому ...

Какие удобрения нужны комнатным цветам — Женский портал

Секрет роскошного комнатного цветника прост: растения нужно хорошо подкармливать, иначе не дождаться ни пышной листвы, ни хорошего цветения. Жесткая «диета», когда растение длительное время испытывает ...

Можжевельник (фото) — виды, посадка и уход, Сайт о саде, даче и комнатных растениях

Посадка и выращивание овощей и фруктов, уход за садом, строительство и ремонт дачи — все своими руками. Род Можжевельник (Juniperus) из семейства Кипарисовые (Cupressaceae) включает ...

Выращивание авокадо — Выращивание авокадо в домашних условиях

Сейчас все больше людей увлекаются выращиванием в домашних условиях экзотических растений, если вы относитесь к их числу, то выращивание авокадо это то, что вам действительно ...

Эхмея — Aechmea: фото, условия выращивания, уход и размножение

Эхмеи получили распространение у отечественных цветоводов примерно в конце 90-х гг. прошлого века и сразу покорили любителей растений своей поразительной красотой и необычным внешним видом. ...

Вредители комнатных растений: фото и как с ними бороться

Как распознать и какие бывают вредители комнатных растений: фото вредителей, как бороться с нашествием насекомых и сохранить декоративные растения Засохшие листья, слабый стебель, поражение корневой ...

Садовые каллы – посадка и уход в открытом грунте

Удивительно красивые садовые каллы стали все чаще встречаться на садовых и приусадебных участках. Эту цветущую культуру можно по праву считать настоящим украшением сада или цветника. ...

Уход за хамедореей в домашних условиях: температура, обрезка, полив, грунт

Хамедорея является декоративно-лиственным растением, которое можно с легкостью выращивать в помещении. Эта пальма довольно неприхотлива в уходе, поэтому ее может приобрести каждый желающий. Цветоводам на ...

Калатея руфибарба: описание растения и правила ухода в домашних условиях

Калатея руфибарба: описание растения и правила ухода в домашних условиях Красивое цветущее растение – калатея руфибарба еще называют «бразильским чудом». Ее овальные продолговатые листья растут ...

Фатсия — Fatsia: фото, условия выращивания, уход и размножение

Эта очаровательная японка известна в комнатном цветоводстве очень давно, не менее двухсот лет. Естественно, что первыми ее начали выращивать в садах жители Японских островов, т.к. ...

Цветок Юкка: уход за растением

Юкка (Yucca) Семейство: Агавовые. Растение юкка перебралось к нам из Нового Света. Родина юкки юг США, Мексика, Центральная Америка. Известно множество видов растения юкка ( ...

Флудиоксонил: описание препарата, особенности и меры предосторожности при использовании

Флудиоксонил: описание препарата, особенности и меры предосторожности при использовании Уход за домашними и садовыми растениями предполагает не только регулярный полив и обеспечение хорошего освещения. В ...

Оформление интерьера квартиры комнатными растениями — Энциклопедия цветов

Оформление интерьера квартиры комнатными растениями Пожалуй, сложно найти квартиру, в которой не рос хотя бы один цветок в горшке. А для многих декоративное озеленение интерьера ...

Шефлера в доме, уход за шефлерой без ошибок

Цветоводы любят этот цветок за высокую декоративность его кроны и относительную неприхотливость в уходе — он хорошо переносит недостаток света и прохладный воздух. Вырастает до ...

Всеми любимые орхидеи: можно ли держать в спальне, Дизайн интерьера

Можно ли в спальне ставить орхидею, как за ней ухаживать своими руками предлагается познакомиться в этой статье. Орхидея – очень красивый и популярный цветок, присутствие ...

Почему чернеют листья у антуриума: все о проблеме и методах ее решения

Почему чернеют листья у антуриума: причины, методы лечения и профилактика Антуриум – растение довольно прихотливое и нуждается в тщательном и качественном уходе, а при неправильном ...

Живые букеты в горшке или как посадить и вырастить каланхоэ каландива микс

Живые букеты в горшке или как посадить и вырастить каланхоэ каландива микс Комнатный цветок каланхоэ знаком многим любителям цветов благодаря использованию в народной медицине. Однако, ...

Папоротник таиландский и индийский (Водяная капуста, папоротник винделова, болбитис) — аквариумные растения: содержание, уход

Самые популярные папоротники в аквариуме — индийский и таиландский (и их виды) Папоротники являются одними из древнейших растений, которые дошли до наших дней, и представлены ...

Мурайя — уход в домашних условиях, пересадка и обрезка (видео инструкция)

Как правильно ухаживать за мурайей, и что делать, если опадают листья Мурайя (муррайя) — вечнозеленый многолетник, является идеальным экзотическим растением, которое можно выращивать у себя ...

Комнатные колокольчики

Комнатные колокольчики. Все о кампануле в комнатной культуре Очаровательная кампанула – одно из наиболее обильно цветущих комнатных растений. Трогательная и трепетная, с яркой зеленью она ...

Алоказия — уход в домашних условиях, размножение, лечебные свойства

Алоказия (Alocasia amazonica) сравнительно недавно появилась на рынке цветов и сразу стала желанным растением для садоводов. Это подходящее растение для оранжереи, витрин или зимних садов. ...

Гортензия крупнолистная: уход в домашних условиях

Гортензия крупнолистная: уход и выращивание растения дома Такой прекрасный декоративный кустарник произрастает в субтропиках – он вырастает в высоту до 4 метров, севернее бывает около ...

Рейтинг@Mail.ru