Фотосинтез световая и темновая фаза

Газоносные травы овсяница и др. Основной недостаток фотосинтеза С3 У С3-растений есть недостаток: в сухих условиях эффективность их фотосинтеза страдает из-за процесса, называемого фотодыханием. Когда концентрация CO2 в хлоропластах падает ниже 50 частей на миллион, катализатор RuBisCO, который помогает фиксировать углерод, начинает фиксировать кислород вместо него.

Этот процесс очень бесполезен.

Это очень расточительное использование энергии, получаемой из света, и заставляет RuBisCO работать лишь на четверть своей максимальной скорости. В результате синтез органических веществ, рост и развитие растений резко тормозятся, а кислород, побочный продукт фотосинтеза, не выделяется в атмосферу.

Фотодыхание В процессе дыхания растения потребляют питательные вещества для поддержания метаболизма растительных клеток, тогда как в процессе фотосинтеза растения сами создают себе пищу. И фотосинтез происходит только днем, когда есть солнечный свет. Дыхание - это физический процесс обмена газами между живыми существами и окружающей средой. Растения не дышат в строгом смысле этого слова, как животные и люди. Во время дыхания и фотосинтеза газы диффундируют внутрь и наружу растений через маленькие отверстия, называемые стоматами.

Стоматы расположены на нижней стороне листа. Каждый лист может содержать тысячи таких отверстий. Так выглядят стоматы под микроскопом Все живые организмы дышат, потому что им необходимо получать кислород для осуществления клеточного дыхания, чтобы оставаться живыми. Точно так же и растения должны дышать, чтобы оставаться живыми. Однако в целом в растениях количество выделяемого кислорода намного больше, чем количество кислорода, поглощаемого фотодыханием.

В растениях, однако, количество выделяемого кислорода намного больше, чем количество кислорода, поглощаемого фотодыханием.

В солнечный день один гектар леса выделяет кг кислорода, поглощая при этом кг углекислого газа. Газообмен растений в зависимости от освещенности В зависимости от количества солнечного света растения могут выделять или поглощать кислород и углекислый газ следующими способами.

В темноте происходит только дыхание. Потребляется кислород и выделяется углекислый газ. Тусклый солнечный свет - скорость фотосинтеза равна "скорости" дыхания. Растение потребляет для дыхания весь кислород, который вырабатывает фотосинтез. В результате газообмен с окружающей средой отсутствует. Яркий солнечный свет - при фотосинтезе используется углекислый газ и выделяется гораздо больше кислорода, чем используется для дыхания.

Избыток кислорода выбрасывается в атмосферу. В течение дня фотосинтез производит кислород и глюкозу быстрее, чем дыхание потребляет их. Фотосинтез также использует углекислый газ быстрее, чем дыхание его производит. Избыток кислорода выбрасывается в атмосферу, углекислый газ забирается из воздуха, а неиспользованная глюкоза связывается в крахмал, который накапливается в растении для хранения и последующего использования. С4-фотосинтез Проблема фотодыхания преодолевается в растениях С4 с помощью двухступенчатой стратегии, которая поддерживает высокий уровень CO2 и низкий уровень O2 в хлоропластах, где работает цикл Кальвина.

Проблема преодолевается в растениях С4.

Эта стратегия служит для предотвращения фотодыхания. Сахарный тростник является лидером по фотосинтезу в нормальных условиях выращивания и представляет собой яркий пример растения, использующего фотосинтез С4. Растения С4 почти никогда не насыщаются светом, а в жарких и сухих условиях они значительно превосходят растения С3 по скорости синтеза органических веществ.

Они используют двухступенчатый процесс, в котором CO2 фиксируется в тонкостенных клетках мезофилла с образованием 4-углеродного промежуточного продукта, обычно малата яблочной кислоты. Затем этот CO2 попадает в цикл Кальвина и производит G3P, а затем углеводы, которые поступают в систему клеточного энергетического метаболизма. Преимущество этого двухступенчатого процесса заключается в том, что активное закачивание углерода в клетку пучковой оболочки и блокирование кислорода создает среду с кратным количеством CO2, доступного для цикла Кальвина, и рубиско оптимально используется без связывания кислорода.

В процессе работы углерод закачивается в клетку пучковой оболочки и блокируется кислород.

Высокая концентрация CO2 и отсутствие кислорода означает, что система никогда не испытывает негативных последствий фотодыхания. Недостатком фотосинтеза C4 является дополнительная энергия АТФ, которая уходит на преобразование 4-углеродных кислот в 3-углеродные соединения и обратно.

Эта потеря энергии объясняет, почему растения C3 всегда будут превосходить растения C4, если они получают достаточно воды и солнца. К небольшому проценту растений С4 относятся многие тропические травы и осоки, а также важные пищевые культуры: Кукуруза.

Растения С3 являются самыми продуктивными из всех растений С4.

Навигация

thoughts on “Фотосинтез световая и темновая фаза ”

  1. В этом что-то есть. Спасибо за помощь в этом вопросе. Все гениальное просто.

    Ответить

Leave a Comment