Очерк. Экологические аспекты фотосинтеза
Рис. 11.16. Измерение скорости фотосинтеза у одного из кустарников в Долине Смерти. Кустарник был накрыт колпаком, и циркулировавший вокруг воздух отводился в передвижную лабораторию, где непрерывно измерялось содержание в нем С02. Скорость поглощения С02 растением служила мерой скорости фотосинтеза.
С3-цикла, катализирующий присоединение С02 к пятиуглеродному сахару, лучше работает при высоких концентрациях С02.
Существуют растения-их называют С4-растениями,-у которых фотосинтез протекает быстро даже при низких концентрациях С02. У С4-растений особый фермент в клетках мезофилла листа присоединяет наличную С02 к трехуглеродному соединению с образованием четырехуглеродного соединения, в составе которого временно и сохраняется С02. Это четырехуглеродное соединение переходит в другие клетки листа (в клетки обкладки). Здесь С02 вновь от него отщепляется и накапливается уже в таких количествах, чтобы мог функционировать С3-цикл, фиксирующий С02 в виде углеводов (разд. 11.8). Такой С4-цикл потребляет больше АТФ, чем один только С3-цикл, но зато С4-растения способны более интенсивно вести фотосинтез при высоких температурах. У одного из таких С4-растений (в Долине Смерти, шт. Калифорния) максимальная интенсивность фотосинтеза (рис. 11.16) была зарегистрирована при неправдоподобно высокой температуре-плюс 47°С. С4-фотосинтез выработался в процессе эволюции у растений жарких, солнечных, засушливых мест, в частности у луговой растительности, поскольку на лугах освещенность обычно достаточна для удовлетворения высокой потребности в АТФ, а воды часто не хватает.
У некоторых растений существует еще один путь фиксации двуокиси углерода-так называемый кислотный метаболизм толстянковых
(Crassulaceae) (сокращенно САМ1). Этот путь свойствен главным образом кактусам, различным видам молочая и другим суккулентам (т. е. растениям с толстыми, запасающими воду листьями или стеблями), приспособленным к условиям пустыни (см. рис. 4.23). CAM-растения экономят воду самым строгим образом. Днем, в жаркое время их устьица закрыты и открываются только ночью, когда вода испаряется медленнее. Это ставит их, однако, в весьма затруднительное положение, поскольку необходимый для фотосинтеза свет есть только днем, а устьица, через которые поступает необходимая для фотосинтеза СО 2, открыты только ночью. CAM-путь фотосинтеза разрешает эту проблему, давая растениям возможность ночью фиксировать С02 в форме органических кислот, а затем использовать отщепляемую от этих кислот С02 для того, чтобы синтезировать углеводы днем, в светлое время суток.
От англ. Crassulaceae acid metabolism.
Различные растения приспособились к разной интенсивности света (рис. 11.17). Такие светолюбивые растения, как кукуруза или томаты, могут расти под крышей лишь при искусственном освещении. Виды, произрастающие в нижнем ярусе леса (многие из которых стали излюбленными комнатными растениями), теневыносливы; даже на очень ярком свету фотосинтез протекает у них не слишком интенсивно. К теневыносливым растениям принадлежат многие папоротники, узамбарская фиалка и филодендрон.
Еще по теме Очерк. Экологические аспекты фотосинтеза:
- Куликова Наталья Александровна, Лебедева Галина Федоровна. Гербициды и экологические аспекты их применения: Учебное пособие., 2010
- Глава I ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТАХ ИЗУЧЕНИЯ ПОВЕДЕНИЯ
- Управление фотосинтезом
- ВОЗДУШНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ (ФОТОСИНТЕЗ)
- Глава VII УВЕЛИЧЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДАВ АТМОСФЕРЕ, ФОТОСИНТЕЗ И УРОЖАИ
- Фотосинтез - световое воздушное автотрофное питание растений
- ФРИЦ МЮЛЛЕР (Биографический очерк)
- ЭРНСТ ГЕККЕЛЬ (Биографический очерк)
- 1. 2. Краткий очерк истории экологии
- ГЛАВА XIV КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
- Экологическая оценка применения антигельминтиков и пути снижения экологического риска
- 9-2. Аспекты процесса эволюции
- Дополнение 3. Аспекты эпигностики
- Глава IV ЭВОЛЮЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ ПОВЕДЕНИЯ ЖИВОТНЫХ
- Азот и фосфор в глобальном аспекте
- ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ (морфологический и функциональный аспекты)
- ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БОРЬБЫ С ГЛОБАЛЬНЫМ ПОТЕПЛЕНИЕМ
- ЖИЗНЕННЫЕ ФОРМЫ РАСТЕНИЙ В БОТАНИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ
- Шредингер Э.. Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки, 2002
- 3. А. Зорина, И. И. Полетаева . Зоопсихология. Элементарное мышление животных: Учебное пособие / — М.: Аспект Пресс.- 320 с., 2002