Влияние на фотосинтез внутренних факторов
Интенсивность фотосинтеза подчиняется эндогенным ритмам. У разных видов разная ритмичность фотосинтеза. Если растения пшеницы и фасоли перенести в условия непрерывного освещения, то оказывается, что у пшеницы фотосинтез идет с постоянной скоростью; а у фасоли в период, совпадающий с астрономической ночыо, интенсивность фотосинтеза меньше, чем в астрономический день. Следовательно, растения фасоли… Читать ещё >
Влияние на фотосинтез внутренних факторов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Зависимость фотосинтеза от генетических особенностей растения
Интенсивность фотосинтеза отличается у растений различных систематических групп и жизненных форм. У трав она в основном в два раза больше, чем у деревьев. В табл. 4.7 приведена средняя интенсивность фотосинтеза у представителей различных систематических групп.
Таблица 4.7
Отличия интенсивности фотосинтеза в разных систематических группах1
Объект | Интенсивность, мг С02/дм[1] ч. |
Цветковые: травы | 4−50 |
кустарники | 4−20 |
Деревья: листопадные | 5−25 |
вечнозеленые | 3−20 |
сосновые | 4−15 |
Папоротники, мхи, лишайники | 0,5−5 |
Величина интенсивности фотосинтеза зависит и от типа восстановления С02. У С3-растений она равняется 20—40, С4-растений — 50—80 и даже 100 мг С02/дм[1]ч, у растений типа САМ — 3—20 мг С02/дм[1]*ч. Эти величины получены в строго контролируемых искусственных условиях, в естественных условиях различия меньше.
У С4-растений выше скорость фотосинтеза при насыщающих интенсивностях света (40—80 мг С02/дм[1] листа в ч по сравнению с 15—40 мг С02/дм[1]-ч у С3-растений). Оптимальная температура фотосинтеза для С4-растений — 30—35°С. Они значительно меньше теряют воды в ходе фотосинтеза при синтезе органических веществ: 250—350 г воды/г сухой массы по сравнению со 450—950 г воды/г сухой массы у С3-растений. У С4-растений низкая интенсивность гликолатного цикла. Результатом всего этого является высокая продуктивность растений, принадлежащих к этому типу фотосинтеза.
Внутри близкородственных групп растений скорость фотосинтеза варьирует мало. Так, если пшеницу разных видов (Triticum dicocoides pseudojor datum, Tr. monococcum, Tr. dicoccum, Tr. timopheevi, Tr. aestivum, Tr. turgidum) выращивали в оптимальных условиях влажности, минерального питания, температуры, освещенности и естественной концентрации С02, то максимальная скорость ассимиляции углекислого газа у них была практически одинакова. Только в неблагоприятных условиях, например во время засухи, четко обнаруживаются различия: более засухоустойчивые виды и сорта сохраняют более высокую интенсивность фотосинтеза. Так же ведут себя растения гречихи с дии тетраплоидным набором хромосом, а также различные сорта кукурузы.
Фотосинтетический аппарат очень устойчив, он работает у разных видов примерно с одинаковой скоростью. Эволюция его мало затронула. Это еще раз доказывает, что при всем морфологическом разнообразии рас- 1
тительного мира биохимические процессы тождественны. Поэтому и стало возможным изучать фотосинтез на таких разных объектах, как, например, одноклеточная водоросль хлорелла и бобовые растения.
Чем же тогда определяется урожайность растений? Кроме интенсивности фотосинтеза, она зависит еще от ряда факторов, в частности, от расположения листьев. Например, культурные сорта сахарной свеклы отличаются от дикой формы тем, что у них листья приподняты над почвой, а у дикой — прижаты к земле (рис. 4.39). Поэтому все листья у культурных сортов меньше затеняют друг друга и в результате поглощают больше света, фотосинтез идет интенсивно не только в верхних листьях, как у дикой свеклы, но и в нижних, и в растении накапливается больше органических веществ.
Рис. 4.39. Расположение листовых пластинок над поверхностью почвы.
у дикой и культурной свеклы1
Интенсивность фотосинтеза подчиняется эндогенным ритмам. У разных видов разная ритмичность фотосинтеза. Если растения пшеницы и фасоли перенести в условия непрерывного освещения, то оказывается, что у пшеницы фотосинтез идет с постоянной скоростью; а у фасоли в период, совпадающий с астрономической ночыо, интенсивность фотосинтеза меньше, чем в астрономический день. Следовательно, растения фасоли сохраняют наследственно закрепленные суточные ритмы. Одновременно было замечено, что если свет включался и выключался в одни и тс же часы, то хлоропласты начинали передвигаться и занимать в клетке дневное положение за час до включения света, а ночное — за час до его выключения. Таким образом, реакция хлоропластов опережает изменение условий.
- [1] См.: Беликов П. С., Дмитриева Г. Л. Физиология растений.
- [2] См.: Беликов П. С., Дмитриева Г. Л. Физиология растений.
- [3] См.: Беликов П. С., Дмитриева Г. Л. Физиология растений.
- [4] См.: Беликов П. С., Дмитриева Г. Л. Физиология растений.
- [5] См.: Беликов П. С., Дмитриева Г. Л. Физиология растений.