fotosintezei Evmhistory

Istoria descoperirii fotosintezei

La începutul secolului al XVII-lea. medic flamand Van Helmont cultivate într-o cadă cu lemn de la sol, pe care el udate doar cu apa de ploaie. El a spus că, după cinci ani, copacul a crescut la o dimensiune mare, chiar dacă valoarea de teren în cada este aproape nu a scăzut. Van Helmont, desigur, a ajuns la concluzia că materialul din care se formează copacul a ieșit din apa folosită pentru irigații.

factori de limitare

Rata fotosintezei crește liniar sau direct proporțională cu creșterea intensității luminii. Odată cu creșterea în continuare a intensității luminii creșterii fotosintezei devine mai puțin și mai puțin pronunțată, și în cele din urmă se oprește atunci când iluminarea atinge un anumit nivel de 10.000 de lux. Creșterea în continuare a intensității luminii nu are nici un efect asupra ratei de fotosinteză. DOMENIU Rata de fotosinteză stabilă se numește svetonasyscheniya domeniu. Dacă doriți să crească rata de fotosinteză în acest domeniu, nu este intensitatea luminii ar trebui să fie schimbat, și orice alți factori. Intensitatea luminii soarelui care se încadrează într-o zi senină de vară de pe suprafața pământului, în multe locuri ale planetei este de aproximativ 100.000 de lux. În consecință, plantele, altele decât cele care cresc în păduri dese și în umbra luminii solare incidente este suficient pentru a satura activitatea fotosintetică (energia fotonilor care corespunde porțiunii de capăt a intervalului vizibil - violet și roșu, diferă doar de două ori, și toate fotoni din acest interval, în principiu, capabile să lanseze fotosintezei).

În cazul lumină scăzută Intensitatea ratei de fotosinteză la 15 ° C și 25 egale. Reacțiile cu astfel de intensități luminoase care corespund luminii limitarea câmpului, ca un adevărat reacții fotochimice nu sunt afectate de temperaturile. Cu toate acestea, la intensități mai mari rate de fotosinteză la 25 ° C este mult mai mare decât la 15 ° C În consecință, în nivelul de saturație lumină fotosinteza nu depinde numai de absorbția de fotoni, dar și de alți factori. Cele mai multe plante în zonele cu climă temperată funcționează bine într-un interval de temperatură de la 10 la 35 ° C, cele mai favorabile condiții - o temperatură de aproximativ 25 ° C

Rata de limitare a câmpului luminos fotosinteză nu se schimbă odată cu scăderea concentrației de CO2. Se poate concluziona că CO2 este implicat direct în reacția fotochimică. În același timp, la intensități mai mari ale luminii, sunt în afara domeniului de aplicare al limitării, crește fotosinteză semnificativ odată cu creșterea concentrației de CO2. Unele creșteri culturile fotosinteză liniar cu concentrații crescătoare de CO2 și 0,5%. (Aceste măsurători au fost efectuate în experimente tranzitorii, deoarece expunerea prelungită la concentrații mari de foi de daune-CO2). Viteză mare atinge valori de fotosinteză, la un conținut de aproximativ 0,1% CO2.

Concentrația medie de dioxid de carbon în atmosferă este de 0,03%. Prin urmare, în condiții normale, plantele nu au suficient de CO2 pentru a utiliza obtinerea asupra lor lumina soarelui, cu eficiență maximă. Atunci când sunt plasate în volumul închis al capacului plantelor satureze intensitatea luminii, concentrația de CO2 în volumul de aer va scădea treptat și ajunge la un nivel constant, cunoscut sub numele de „punctul de compensare a CO2.“ În acest moment, apariția CO2 în timpul fotosinteză eliberare echilibrată a O2 din respirație (întuneric și lumină). În plante de diferite tipuri de puncte de compensare situația este diferită.

Reacțiile de lumină și întuneric

Cu toate acestea, în anul 1905, fiziolog plantelor English FF Blekmen interpretând lumina saturație forma curba fotosinteză a sugerat că fotosinteza este un proces în două etape care implică fotochimic, adică reacție fotosensibili și non-fotochimica, adică. e. conductivitate întuneric, reacție. Reacția de culoare închisă, fiind enzimă, este mai lentă decât reacția luminii, și deci la intensități luminoase ridicate rate fotosintetice determinată de viteza de reacție întuneric complet. reacția luminii sau nu depinde de temperatura, sau această dependență este exprimat foarte slab, în ​​timp ce reacția de culoare închisă, la fel ca toate procesele enzimatice, depinde de temperatură destul de mult, și gradul.

Ar trebui să înțeleagă în mod clar că reacția se numește întuneric, poate avea loc atât în ​​întuneric și lumina. Reacțiile de lumină și întuneric pot fi separate printr-un flash de lumină, de durată scurtă o fracțiune de secundă. Flash-uri de lumină care durează mai puțin de o milisecundă (10-3) poate fi produs fie printr-un dispozitiv mecanic, plasarea în calea razei de lumină constantă un disc rotativ cu un decalaj, sau electric. condensator de încărcare și descărcare-l prin lampa de descărcare în vid sau gaz. Ca surse de lumină folosite ca un laser cu rubin, cu o lungime de undă de 694 nm. In 1932, Emerson și Arnold aprinse flash-uri de suspensie lumina de celule dintr-o lampă cu descărcare, cu o durată de aproximativ 10-3s. Ei au masurat rata de eliberare de oxigen în funcție de flash-uri de energie, durata perioadei de întuneric între rafale și temperatura suspensiei de celule. Prin creșterea intensității flash-uri de saturație fotosinteză în celulele normale a apărut atunci când a alocat o molecula de O2 2500 molecule clorofila. Emerson și Arnold a concluzionat că producția maximă nu este determinată de numărul de molecule de fotosinteză clorofila, care absorb lumina, iar numărul de molecule ale unei enzime care catalizează reacția de culoare închisă.

Ei au constatat că o creștere a intervalelor întunecate între exploziile succesive dincolo de 0,06, cu un randament de oxigen per bliț nu depinde de durata intervalului de întuneric, în timp ce, la intervale scurte de timp a crescut odată cu creșterea duratei intervalului întunecat (0 0.06 s). Astfel, reacția întunecată, care determină nivelul de saturație al fotosintezei, este finalizată în 0,06 secunde. Pe baza acestor date, sa calculat că timpul mediu ce caracterizează viteza de reacție a fost de circa 0,02 la 25 ° C