Графіки інтенсивності фотосинтезу

Графіки інтенсивності фотосинтезу. Від чого залежить інтенсивність фотосинтезу?

Основними зовнішніми факторами. впливають на інтенсивність фотосинтезу, є освітленість, концентрація діоксиду вуглецю і температура. Якщо по горизонтальній осі відкласти зміна будь-якого з перерахованих факторів, то криві залежності інтенсивності фотосинтезу від цих чинників матимуть вигляд, представлений на малюнку. Спочатку при збільшенні значення будь-якого з факторів, що лімітують спостерігається лінійне збільшення інтенсивності фотосинтезу. Потім по мірі того, як інший фактор або фактори стають лімітуючими, відбувається уповільнення інтенсивності реакції і її стабілізація.

Надалі будемо припускати, що змінюється лише один, обговорюваний, фактор. а інші мають оптимальні значення.

Освітленість і фотосинтез

При низькій освітленості інтенсивність фотосинтезу зростає пропорційно збільшенню кількості падаючого світла. Поступово під впливом інших факторів інтенсивність фотосинтезу знижується. Освітленість в ясний літній день складає приблизно 100 000 люкс (10 000 фут-кандел), тоді як для нормального процесу фотосинтезу необхідна освітленість, що дорівнює лише 10 000 люкс. Тому для більшості рослин (крім рослин, що знаходяться в тіні) світло не є головним лімітуючим фактором фотосинтезу. Дуже високі значення інтенсивності світла можуть призводити до знебарвлення хлорофілу і уповільнення реакцій фотосинтезу. Разом з тим рослини, які постійно перебувають в подібних умовах, зазвичай добре до них адаптовані; наприклад, листя у них покриті товстою кутикулою або густо опушені.

Концентрація діоксиду вуглецю і фотосинтез

Температура і фотосинтез

Темнові, а в деякій мірі і світлові реакції контролюються ферментами. тому температура повітря має велике значення. Для рослин помірного клімату найбільш сприятливою температурою є температура приблизно 25 ° С. При підвищенні температури на кожні 10 ° С швидкість реакції подвоюється, (аж до 35 ° С), однак інші дані свідчать про те, що при 25 "С рослина розвивається краще.

Концентрація хлорофілу і фотосинтез

Сама по собі концентрація хлорофілу не є фактором, що лімітує фотосинтез. Важливими можуть виявитися причини зниження рівня хлорофілу: хвороби (борошниста роса, іржа, вірусні хвороби), недолік мікроелементів, нормальні процеси старіння. Коли лист жовтіє, кажуть, що він став хлоротичні, а процес утворення жовтуватого забарвлення листя називається хлорозом. Хлоро-тічниє плями часто є симптомом хвороби або мінеральної недостатності. Деякі елементи, наприклад залізо, магній і азот (останні два безпосередньо входять в молекулу хлорофілу), необхідні для утворення хлорофілу, тому ці елементи особливо важливі. Крім того, рослині потрібно калій. Еше однією причиною виникнення хлорозу є недолік світла, оскільки світло необхідне на кінцевій стадії синтезу хлорофілу.

Специфічні інгібітори і фотосинтез

Якщо придушити фотосинтез. то рослина неминуче загине. На цьому була заснована розробка різних гербіцидів, наприклад ДХММ (діхлорфенілдіметілмочевіна). Даний препарат запускає обхідний шлях нециклічного потоку електронів в хлоропластах, пригнічуючи таким чином світлові реакції. ДХММ зіграла важливу роль у вивченні світлових реакцій фотосинтезу.

Еше два фактора дуже впливають на ріст сільськогосподарських культур і мають більш загальне значення для росту рослини і процесу фотосинтезу - це наявність води і забруднення навколишнього середовища.

Вода і фотосинтез

Вода є вихідна речовина для фотосинтезу. Однак оскільки вода впливає на величезну кількість клітинних процесів, оцінити її безпосередній вплив на фотосинтез неможливо. Проте, вивчаючи кількість синтезованої органічної речовини у рослин, які страждають від нестачі води, можна бачити, що тимчасове в'янення призводить до різкого зниження врожаю. Навіть якщо у рослин не спостерігається видимих ​​змін, незначний дефіцит води призводить до значного падіння врожаю. Причини цього складні і не до кінця вивчені. Однією з явних причин можна вважати закривання продихів при зів'яненні, що перешкоджає надходженню вуглекислого газу для фотосинтезу. Крім того, було показано, що при нестачі води в листі деяких рослин накопичується абсцизовая кислота, що є інгібітором росту.

Забруднення навколишнього середовища і фотосинтез

Деякі гази промислового походження, наприклад озон і діоксид сірки. навіть в невеликих кількостях дуже небезпечні для листя рослин, хоча точні причини цього до цих пір не встановлені. Так, зернові культури в забруднених районах втрачають до 15% своєї маси, особливо під час посушливого літа. Виявилося, що лишайники дуже чутливі до діоксиду сірки. Сажа забиває продихи і зменшує прозорість епідермісу листка.