Экологический портал

Главная страница экологического портала Правила карта сайта Обратная связь
Навигация по сайту
Это интересно!
Присоединяйся!
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Сейчас на сайте
Сейчас на сайте:
Пользователей: 0
Отсутствуют.
Роботов: 2
Yandex, Baidu Spider
Гостей: 11
Всех: 13
Именниников сегодня нет

Питание растений - фотосинтез ( энергия фотосинтеза)

 Экологические статьи » растения  12-12-2010, 22:49  Author: leksei

У зеленых растений единственным источником энергии, которую они могут использовать в обменных процессах, служит солнечное излучение. Основным способом питания растения является фотосинтез, в процессе которого под действием солнечной энергии происходит восстановление углекислого газа до углеводов:
реакция фотосинтеза
где А — донор электронов. У зеленых растений (высшие растения, водоросли) донором электронов является вода, поэтому в результате фотосинтеза образуется кислород:

образование кислорода в результате фотосинтеза

У бактерий роль донора электронов могут выполнять, например, сероводород, органические вещества. Так, у зеленых и пурпурных серобактерий восстановление диоксида углерода происходит по схеме

восстановление диоксида углерода

При фотосинтезе световая энергия улавливается хлоропласта-ми и преобразуется в конечном итоге в энергию химических связей углеводов; в расчете на 1 моль поглощенного углерода фиксируется 114 ккал энергии. В процессе фотосинтеза участвуют как фотохимические, так и чисто ферментативные (так называемые темновые) реакции и процессы диффузии, благодаря которым происходит обмен углекислотой и кислородом между растениями и атмосферным воздухом (рис. 6.1). Каждый из этих процессов находится под влиянием внутренних и внешних факторов и может ограничить продуктивность фотосинтеза в целом.
Лучистая энергия достигает растения в виде потока излучения Солнца — будь то прямого, рассеянного атмосферой, отраженного от других предметов или сквозь них прошедшего.

 

Соотношение количеств прямого и рассеянного излучения, падающего на неза-тененный лист, зависит от запыленности воздуха и в особенности от мощности светорассеивающего воздушного слоя, находящегося между растением и Солнцем. Доля прямого излучения наиболее высока в низких широтах.

Световое и минеральное питание растений.

световое и минеральное питание растений

Когда на пути потока лучистой энергии оказывается лист растения, поток может быть частично отражен (длины волн отраженных составляющих не изменяются), пропущен (при этом некоторые спектральные составляющие теряются) или поглощен. Часть поглощенной энергии может достичь хлоропластов и запустить процесс фотосинтеза. При этом, как уже упоминалось, энергия излучения преобразуется в химическую энергию высокоэнергетических соединений углерода. Впоследствии при дыхании (либо самого растения, либо тех организмов, которые это растение поедают или разлагают) эти высокоэнергетические соединения расщепляются. Если же лучистая энергия при попадании на лист в тот же миг не улавливается и не связывается, то она безвозвратно утрачивается. Энергия излучения, связанная при фотосинтезе, проделывает свой земной путь лишь однажды. Этим она разительно отличается от атомов углерода или азота или от молекул воды, которые неоднократно проходят через бесчисленные поколения живых существ.
Концентрация углекислого газа в атмосфере держится на удивительно постоянном уровне — 0,03 % и существенно не влияет на скорость фотосинтеза, которую она может лимитировать только при довольно редком сочетании высокой влажности и яркого освещения. Два других необходимых для фотосинтеза фактора — вода и солнечная энергия — подвержены в географическом масштабе гораздо большей изменчивости и соответственно чаще являются лимитирующими. Температура часто ограничивает скорости тех или иных процессов; она заметно воздействует на фотосинтез.
Для образования растительной массы важно наличие биогенных элементов, но во многих наземных экосистемах этот фактор имеет сравнительно небольшое значение. В водных экосистемах, наоборот, содержание биогенных элементов почти целиком определяет интенсивность фотосинтеза. Первичная продукция в водных экосистемах, характеризующихся постоянной температурой, например в океанах, часто зависит от наличия света. Вследствие того что освещенность в озерах и океанах быстро падает с глубиной, большая часть первичной продукции в этих экосистемах образуется около поверхности. Однако короткие волны (синий свет) проникают в воду глубже, чем длинные, и некоторые бентосные (донные) морские «красные» водоросли выработали уникальные адаптации, позволяющие использовать их энергию.
Интенсивность света в лесах значительно меняется в зависимости от высоты над уровнем земли. Деревья верхнего яруса получают полную дозу солнечного излучения, но чем ближе к земле, тем меньше солнечного света получают деревья нижних ярусов и кустарники. В очень густых лесах до поверхности земли доходит менее 1 % той солнечной энергии, которая достается кронам. Хотя деревья верхнего яруса имеют в своем распоряжении гораздо больше солнечной энергии, чем растущие около самой земли мхи и кустарнички, они вынуждены тратить значительно больше энергии на «поддержание» своих тканей (древесины). Растения подлеска обычно исключительно теневыносливы и способны осуществлять фотосинтез при очень слабой освещенности.

 

загрузка...

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.