Evmhistory фотосинтеза

История на откриването на фотосинтеза

В началото на XVII век. Фламандски лекар Ван Helmont отглежда във вана с дървени частици, които той се полива само с дъждовна вода. Той каза, че след пет години, дървото е нараснал до големи размери, въпреки че размерът на земя във ваната почти не се намалява. Ван Helmont, разбира се, стигнах до заключението, че материалът, от който формира дървото излезе от водата, използвана за напояване.

лимитиращи фактори

Скоростта на фотосинтеза увеличава линейно, или директно пропорционално на увеличението на интензитета на светлината. С допълнително увеличение на интензивността на светлината увеличение фотосинтеза става по-малко и по-слабо изразена, и най-накрая спира, когато осветеността достигне определено ниво на 10 000 лукса. По-нататъшно увеличаване на интензитета на светлината, не влияе на скоростта на фотосинтезата. ОБЛАСТ курс стабилен фотосинтеза се нарича svetonasyscheniya на домейна. Ако искате да се увеличи скоростта на фотосинтезата в тази област, не е интензитетът на светлината трябва да се промени, както и всички други фактори. Интензитетът на слънчевата светлина, падаща върху ясен летен ден на повърхността на земята, на много места на планетата е около 100 000 лукса. Следователно, растенията, различни от тези, които растат в гъсти гори и в сянката на падащата слънчева светлина са достатъчни, за да се насити им фотосинтезата (фотонна енергия, съответстваща на крайната част на видимия диапазон - лилаво и червено, се различава само два пъти, и всичко, фотони на този диапазон, по принцип, с възможности за стартиране на фотосинтеза).

В случай на ниска интензитет на светлината скорост фотосинтеза при 15 ° С и 25 равни. Реакциите с такива светли интензитет, които съответстват на светлината поле ограничаване, като истински фотохимични реакции, които не са засегнати от температури. Въпреки това, при по-високи интензитети скорост фотосинтеза при 25 ° С е много по-висока, отколкото при 15 ° С Следователно, нивото на фотосинтезата светлина насищане зависи не само от усвояването на фотон, но и от други фактори. Повечето растения в умерен климат функционират добре при температура от 10 до 35 ° С, най-благоприятни условия - температура от около 25 ° С

Скоростта ограничаване на фотосинтеза светлина поле не се променя с намаляването на концентрацията на СО2. Може да се обобщи, че CO2 е включен директно в фотохимично реакция. В същото време, по-висок интензитет на светлината, са извън обхвата на ограничение, фотосинтеза нараства значително с увеличаване на концентрацията на СО2. Някои култури фотосинтеза нараства линейно с нарастващи концентрации на СО2 и 0.5%. (Тези измервания са извършени в преходни експерименти, тъй като продължителното излагане на високи концентрации на вреди СО2 листове). Висока скорост достига стойности на фотосинтезата на съдържание от около 0.1% СО2.

Средната концентрация на въглероден двуокис в атмосферата е 0.03%. Ето защо, при нормални условия, растенията не разполагат с достатъчно CO2 да се използва все по тях слънчевата светлина с максимална ефективност. Когато се поставя в затворено обема на капака на растителна насищане светлинен интензитет, концентрацията на СО 2 в обема на въздуха постепенно ще намалява и достига постоянно ниво, известен като "точка компенсация СО2." В този момент, появата на CO2 по време на фотосинтезата балансиран освобождаване на O2 от дишането (тъмно и светло). В растения от различни видове компенсаторни точки ситуация е различна.

Светли и тъмни реакции

Но през 1905 г., английски растителна физиолог FF Blekmen на устен светлина насищане крива форма фотосинтеза предполага, че фотосинтезата е двуетапен процес, включващ фотохимично, т.е. фоточувствителни и не-фотохимична реакция, т.е.. д. тъмно проводимост, реакция. Тъмната реакцията, е ензим, е по-бавно от реакцията на светлина, така и при високи светлинни интензитети фотосинтетичния скорост определя от скоростта напълно тъмно реакция. Light реакция или не зависи от температурата, или тази зависимост се изразява много слабо, докато тъмната реакция, подобно на всички ензимни процеси, зависи от температурата доста значително, а степен.

Трябва ясно да се разбере, че реакцията се нарича тъмен, може да се случи както в тъмното и светлината. Светли и тъмни реакции могат да се разделят чрез флаш на светлината, с продължителност кратка част от секундата. Вълни на светлината с продължителност по-малко от една милисекунда (10-3) могат да бъдат получени или чрез механично устройство, поставянето в пътя на постоянен светлинен лъч въртящ се диск с междина, или електрически. кондензатор зареждане и разреждане чрез лампа вакуум или газ разряд. Като източници на светлина, използвани като рубин лазер с дължина на вълната 694 нм. През 1932, Emerson и Arnold свети мига на светлината суспензия на клетки от газоразрядна лампа с продължителност от около 10-3s. Те измерва скоростта на отделяне на кислород като функция на енергийните мига, продължителността на тъмния период между поредици и температурата на клетъчната суспензия. Чрез увеличаване на интензивността на вълни на насищане фотосинтеза в нормални клетки се случи, когато разпределя една молекула O2 2500 хлорофил молекули. Emerson и Arnold заключи, че максималната мощност не се определя от броя на молекулите на хлорофил фотосинтеза, която поглъща светлината, а броят на молекули на ензим катализира тъмни реакции.

Те също така, че увеличаването на тъмни интервали между последователните импулси извън 0.06 с добив кислород на флаш не зависи от продължителността на тъмно интервал, докато по-кратки интервали се увеличава с увеличаване на продължителността на тъмно интервал (от 0 до 0.06 S). По този начин, тъмно реакцията, който определя нивото на насищане на фотосинтезата, се допълва в около 0.06 секунда. Въз основа на тези данни, то се изчислява, че средното време характеризиращи скоростта на реакцията е около 0.02 при 25 ° С