«Өсімдіктер физиологиясы»
Фотосинтездің ақырғы өнімдері
жүктеу/скачать 0,68 Mb.
|
осим.физ.ДӘРІС
- Бұл бет үшін навигация:
- №7 ДӘРІС Фотосинтез процесіне сыртқы жағдайлардың әсері
- Өсімдіктерге жарықтың әсер етуі.
- Күн сәуле энергиясын пайдалану коэффициенті.
| Фотосинтездің ақырғы өнімдері. Фотосинтездің ақырғы өнімдерінің ара қатынасы өсімдіктің жасына, оның физиологиялық күйіне, сыртқы жағдайлардың әсеріне байланысты.Жас өсімдіктердің фотосинтез өнімдерінің ішінде органикалық қышқылдар, амин қышқылдары мен ақуыздар басым болады. Көп жасаған өсімдіктерде көмірсулар басым болады. Ақырғы өнімдердің құрамына қоректендіру және жарық түсу жағдайлары да әсер етеді. Өсімдіктерге көгілдір жарық түсірген жағдайда фотосинтез амин қышқылдары мен ақуыздарды жинау жолымен өтеді. Өсімдіктерге қызыл жарық түсірген жағдайда олар негізінен көмірсу жинайды.
№7 ДӘРІС Фотосинтез процесіне сыртқы жағдайлардың әсері Фотосинтез процесі негізінен қоршаған орта жағдайларына байланысты және ол өте күрделі процесс. Оның күрделілігі фотосинтездің бірқатар фотофизиологиялық, фотохимиялық және биохимиялық процестерден тұратындығына ғана емес, сондай-ақ сыртқы орта факторының өзара әсер етуіне де байланысты. Өсімдіктерге жарықтың түсу дәрежесі аса маңызды роль атқарады. Жарықтың фотосинтез басталатындай, ең төменгі шамасы керосин шамының жарығына тең балдырлардың кейбір түрлері үшін фотосинтез қалыпты өтетін тиімді жарық ай жарығының шамасына тең болады.Шамалы жарықтан бірте-бірте күшті жарыққа өткенде жарықтың өзгеруімен қатарласа фотосинтез де алғашында күшейе түседі, сонан соң ол жарықтың өсуінен біртіндеп кейін қала береді, ал жарық белгілі бір шамаға жеткенде фотосинтезге әсер етпейтін болады.Мұндай құбылысты алғаш рет Тимирязев атап көрсетіп оны өсімдіктердің жарыққа қанығуы деп атады. Өсімдіктердің жарық күшіне қанығу шегі барлық өсімдіктер үшін бірдей емес. Өсімдіктердің бір түрлері күшті жарыққа бейімделсе, келесі түрлері әлсіз жарыққа бейімделген. Жарық өсімдік жапырағындағы пигменттік жүйенің құрамына, оның хлорофилінің мөлшері мен жапырақтың анатомиялық-морфологиялық құрылымына әсер етеді.Көлеңке сүйгіш өсімдіктердің жасыл пигменттерінің жалпы саны жарық сүйгіш өсімдіктердің осындай пигменттерінің жалпы санынан көп, сондай-ақ оларды в хлорофилі мен ксантофилдің мөлшері де мол болады. Ксантофилл мен в хлорофилі шашыраңқы жарықта басым келетін қысқы толқынды сәулені көбірек сіңіреді.Көлеңке сүйгіш өсімдіктердің жапырақ тақтасы жұқа, ал хлоропластарының мөлшері үлкен болады. Жарық сүйгіш өсімдіктердің жапырақтары қалың, клеткалары ұсақ, устьицелерінің саны көп, өткізгіш шоқтарының торы жиі болады.Көлеңке сүйгіш өсімдіктер 75000-100000 эрг/см2/сек, ал жарық сүйгіш өсімдіктер 300000-350000эрг/см2/сек шегінде жарыққа қанығады. Фотосинтездің жарыққа қанығу құбылысының болуы бірқатар шектеуші факторлардың тууына байланысты. Ол факторлар: көмір қышқыл газының мөлшері, температура, ферменттік, жүйенің активтілігі, хлоропластардың күйі.Жарық күшінің қанығу шегінен артып кетуі фотосинтез процесін баяулатады, өйткені бұл жағдайда ферменттік жүйе бұзыла бастайды да, сәуле арқылы тотығу арта түседі.Өсімдіктерге жарықтың әсер етуі. Өсімдіктер өзіне түсетін энергияны қаншалықты тиімді пайдаланатыны, оның қаншалықты бөлігін химиялық энергияға айналдыратыны жөніндегі мәселені анықтаудың маңызы зор. Жасыл және шеткі қызыл сәулелер жапырақ арқылы өзгеріссіз өтеді. Сәулелердің едәуір бөлігі жапырақ бетінен шағылысады. Шағылысқан және өтіп шығатын сәуленің мөлшері кутикуланың қасиетіне, жапырақтың қалыңдығына және оның түсіне байланысты, яғни ол әртүрлі өсімдіктерде түрліше болады. Орташа есеппен алғанда жапырақ спектрдің көрінетін бөлігінде өзіне түсетін энергияның 80-90 процентін және жарықтың жалпы энергиясының 50 процентін сіңіреді. Бүкіл сіңірілген энергияның 90 проценті трансирацияға және жапырақты қыздыруға жұмсалады. Сіңірілген энергияның не бары 1-5 проценті, кей жағдайда ғана 10 проценті фотосинтезге пайдаланылады. Жүгері өсімдігінің жапырақтары бір-біріне жақын түйісе өскенде олар егістікке түсетін энергияның 2,3 процентін пайдаланады. Өсімдіктердің энергияны аз пайдалануы жалпы радиацияның құрамына инфрақызыл және ультракүлгін сәулелердің кіретіндігімен түсіндіріледі. Бұл сәулелер фотосинтезге қатыспайтын радиацияның 40 процентін құрайды. Хлорофилл сіңіретін қызыл және күлгін-көк сәулелер фотосинтезге пайдаланады. Бұл сәулелер физиологиялық активті радиация деп аталады, ол қысқартып алғанда осы сөздердің алғашқы әріптермен ФАР деп белгіленеді. Тікелей түскен күн сәулесіндегі ФАР үлесі өзгермейді, бірақ күн батарда ол тез кемиді. Құрамы жөнінен шашыраңқы жарық өсімдіктер үшін аса қолайлы, өйткені онда 50-90 % ФАР болады. Хлорофилл шашыраңқы жарықты толық дерлік сіңіреді. Совет ғалымдары көптеген өсімдіктердің ФАР тұрақты екенін және ол 80 % болатынын анықтайды.Күн сәулесінің орасан мөлшерінің болуына қарамастан, табиғатта фотосинтез көбінесе жарық факторымен шектеледі. Бұл өсімдіктердің өзін-өзі қөлеңкелеуіне байланысты болатын құбылыс. Өсімдіктердің жоғарғы жапырақтары ғана жарықты толық қабылдайды, ал төменгі жапырақтары көлеңкеленіп тұрады. Жоғарғы жапырақ арқылы өткен жарық күші 4-10 есе әлсірейді. Сондықтан бір өсімдік жапырақтарының өзі оларға тікелей күн сәулесі немесе жоғарғы жапырақтардан өткен шағылысқан сәуле түсетіндігіне байланысты түрліше болады. Сонымен, фотосинтез процесіне энергияның аз пайдаланылуы мынадай бірқатар себептерге байланысты: фотосинтез процесінде активтілігі жоқ радиацияны шағылыстыру және өткізу, өсімдіктердің өзін-өзі көлеңкелеуі, жапырақ ауданының жеткіліксіздігі (осының салдарынан радиацияның едәуір бөлігі өсімдікке емес, топыраққа өтеді).Өсімдіктерге қолдан жағдай жасағанда оларға монохроматикалық, яғни тек қана қызыл немесе көк жарық түсіруге болады. Қызыл сәулелердің энергиясы көк сәулелер энергиясына қарағанда анағұрлым тиімді пайдаланылады.Жарықтың сапасы фотосинтездің қарқынына ғана емес, сондай-ақ түзілетін ақырғы өнімдердің химиялық табиғатына да әсер етеді.Қысқа толқынды сәулелер амин қышқылдары мен ақуыздарды, ал қызыл сәулелер – көмірсулардың түзілуіне себепші болады.Күн сәуле энергиясын пайдалану коэффициенті. Күндіз жарық сәулесі болып тұрса 1 дм2 жапырақтың бетінде 1 сағатта 30168 кДж немесе 22626 кДж сіңіріледі, түскен энергияның 25 % жапырақтан өтеді және одан таралады. Алынған мәліметтері бойынша пайдалы энергия коэффициенті 2,6 % болды. Сондықтан фотосинтез процесінің пайдалы энергиясының коэффициенті өте аз болады. Осы пайдалы энергия коэффициентін көбейту өсімдіктер физиологиясының негізгі мақсаттарының бірі болып табылады. жүктеу/скачать 0,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|