Министерство здравоохранения Республики Беларусь

УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов

медицинский университет»

Кафедра фармакогнозии и ботаники

РЕФЕРАТ

на тему: «Влияние видимого излучения на организмы»

Выполнили:

студенты 6 группы 2 курса

фармацевтического факультета

Гринашкевич Павел Олегович

Турсунов Руслан Леонидович

Проверила:

Троцкая Н. А.

г. Витебск, 2011

Содержание:

1. Введение

2. Влияние света на растения

3. Влияние света на животных

4. Влияние света на человека

5. Заключение

6. Список литературы

Введение

Видимое излучение — электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом, которые занимают участок спектра с длиной волны приблизительно от 380 (фиолетовый) до 780 нм (красный). Такие волны занимают частотный диапазон от 400 до 790 терагерц. Электромагнитное излучение с такими длинами волн также называется видимым светом, или просто светом (в узком смысле этого слова). Видимое излучение влияет на уровень обмена веществ у различных организмов, стимулирует процессы размножения и развития растений и животных, регулирует поведение многих видов животных. Цикличность излучения оказывает большое влияние на ритмичность био­логических явлений, происходящих в биосфере. Видимое излучение являет­ся для организмов источником энер­гии, носителем информации об окру­жающей среде, а иногда и летальным фактором. Его действие зависит от адаптации организма к свету. При рассмотрении различных эффектов действия света необходимо учитывать, что они зависят от характеристик излучения: интенсивности (силы света), длины волны (цвета) и продолжительности освещения (фотопериода).

Влияние света на растения

Свет необходим для жизни, так как это источник энергии для фотосинтеза. Способность всех зеленых растений к фотосинтетической фиксации углерода определяется наличием пигментов из группы хлорофиллов, а пигменты эти связывают лучистую энер­гию в диапазоне длин волн 400-700 нм. Это диапазон «фотосинтетически активной радиации» (ФАР). На него приходится лишь около 44% всей падающей на земную поверхность (на уровне моря) лучистой энергии Солнца. Остальная часть солнечного спектра не может служить источником энергии для зеленого растения. Излуче­ния, лежащие за пределами диапазона ФАР, могут играть роль физиологических стимулов либо предопределять какие-то усло­вия существования, но это ни в коем случае не ресурсы.

Количество света, поступающего к отдельным организ­мам, занимающим разное положение в экосистемах, сильно различается. Количество света, проникающего до дна леса либо в глубь водоемов, в некоторых случаях весьма ограничено.

Выделяют группы по отношению к свету: гелиофиты, сциофиты, факультативные сциофиты.

У тенелюбивых (сциофитов) растений, а также у водных растений точка компенсации (точка равновесия между ассими­ляцией и диссимиляцией) рас­положена значительно ниже, чем у светолюбивых растений. У некоторых растений, живущих под пологом леса, компенсация ассимиляции диссимиляци­ей проявляется при очень низкой интенсивности света. Например (в процентах от освещенности за пределами леса):

живучка ползучая (Afuga reptans) 0,3

дрёма красная (Melandrium silvestre) 0,8

щавель полевой (Rumex acetosella) 1,3

крестовник лесной (Senecio silvaticus) 1,6

орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum) 3,0

Требования растений к освещенности могут изменяться с возрастом и географической широтой. Одно из обычных европейских деревьев – клен (Acer platanoides), произрастая в Норвегии, требует для жизни в 10 раз больше света, чем клены, растущие в окрестностях Киева. Многие виды лесных деревь­ев в первые годы жизни хорошо растут под сомкнутым сводом крон деревьев, тогда как, будучи зрелыми организмами, они исключительно светолюбивы.

У растений адаптация к условиям освещения основана и на каче­ственном несходстве пигментов освещенных и затененных местообитаний. В растени­ях обнаружены хлорофиллы а, в, с и d, ксантофилл, фукоксантин, каротин, фикобилин, отличающиеся между собой структурно и способ­ностью реагировать на свет. Оказалось, что многие из них не способны к химическому связыванию энергии све­та, а участвуют лишь в светосорбции и передаче энергии на активный центр. Группа молекул хлорофилла, связан­ная с электронтранспортной цепью, осуществляет превра­щение энергии света в энергию химической связи.

Характер поглощения видимо­го излучения зелеными растениями зависит от того, какое вещество поглощает данное излучение. Хлорофилл а (голу­бовато-зеленого цвета) наиболее интенсивно поглощает фиолетовый и красный свет. Хлорофилл b (желто-зеленого цвета) поглощает глав­ным образом голубой и оранжевый свет. Хлорофилл с, содержащийся в некоторых водорослях, сильно поглощает зеленовато-желтый свет. Хлорофилл бактериальных клеток сильнее поглощает срединный участок спектра: зеленый и желтый свет. Растения, обитающие в глубинных слоях воды, имеют в своем распоря­жении только отрезок спектра с наименьшими длинами волн – зеленый, синий, фиолетовый и частично ультрафиолетовый. Специ­фичный для багрянок пигмент – фикоэритрин поглощает излучение с длинами волн в интервале между 0,3 и 0,45 мкм.

Наличие у растений различных пигментов определяет их подлинное отношение к условиям освещения. Например, хлорофилл а, формы которого наделены высокой способно­стью к светопоглощению, содержится в большом количе­стве у растений хорошо освещенных местообитаний. У те­нелюбов же значительная часть пигментов представлена хлорофиллом b, отличающимся повышенной способно­стью к светосорбции. Содержание в растениях того или иного пигмента связано также со спектральным соста­вом радиации. В тени растения в значительной степени лишены красного света и довольст­вуются синими лучами. Было установлено, что хлоро­филл а, накапливающийся в листьях теневых растений, обладает большим сродством к синим лучам.

В ходе приспособления к условиям освещения изменя­ется и размер листовой пластинки. У теневых форм она, как правило, больше, чем у растений открытых мест. Значительным изменениям в связи с различной осве­щенностью подвержены структура клеток листа, величи­на пластид. У растений освещенных мест листья имеют хорошо развитую столбчатую паренхиму, клетки их обычно мелкие, рас­положены компактно, без крупных межклетников, мно­гочисленные устьица также мелкие, хлоропластов в клет­ках много, но они небольшие и в них мало хлорофилла.

Максимальные значения эффективности использования лу­чистой энергии, известные у растений, составляют 3-4,5% у морских микроскопических водорослей. В тропиче­ских лесах – 1-3%, в лесах умеренного пояса – 0,6-1,2%; в посевах сель­скохозяйственных культур в умеренном поясе они составляют примерно 0,6%. На таких значениях эффективности использова­ния световых ресурсов и держится энергетика всех экосистем.

Максимальная интенсивность фотосинтеза в листьях дости­гается, по-видимому, лишь тогда, когда его продукты незамед­лительно удаляются (направляются в развивающиеся почки, клубни и т. д.). Даже при ярком солнечном освещении интенсив­ность фотосинтеза может не достигать максимума.

Свет имеет также значение как условие ориентации животных. Определенное сигнальное значение в жизни животных имеет биолюминесценция, т.е. способность светиться в темноте.

Длина дня (фотопериод) на экваторе более или менее постоянна (около 12 часов), на других широтах зависит от сезона. Закономерные смены дня и ночи, а также их длины по сезонам года являются причиной суточной и сезонной ритмичности в жизнедеятельности организмов. Способность организмов реагировать на длину дня называется фотопериодической реакцией, а круг явлений, регулируемых длиной дня – фотопериодизм. Продолжительность дня для растений, проявляющих фотопериоди­ческие реакции, является стимулом, который воспринимают листья или почки. Ответные реакции растений имеют гормональный характер и этим путем передаются другим органам.

Сокращение продолжи­тельности дня – условие успешной подготовки растений к морозам. Благодаря этому стала возможной акклиматизация в окрестностях Петербурга таких деревьев, как абрикос, грецкий орех, ложноакация. Деревья севера также требуют времени на приготовление к зиме. Изве­стен факт вымерзания сибирских деревьев, посаженных в окрестности Парижа, где климатические условия значительно мягче. Изменение продолжительности дня на географической широте Парижа оказалось недостаточным для приготовления этих деревьев к зимнему сну.

Для видов, проявляющих фото­периодические реакции, существует специфичная критическая продол­жительность дня. Она заключена, как правило, между 12 и 14 часами. Растения, нормально развивающиеся при фотопериоде, короче критичес­кой продолжительности дня, называются растениями короткого дня. Растения, нуждающиеся в продолжительности светового дня, превышаю­щей критическую, называются растениями длинного дня.

Содержание растений короткого дня в условиях длинного дня приводит к гигантизму вегетативных частей и задержке развития органов размножения. У растений долгого дня, развивающихся в условиях короткого дня, иногда наблюдается настолько сильное укорочение междоузлий, что стебель не формируется, а листья образуют приземные розетки. Развитие вегетативных органов отрицательно коррелирует с разви­тием органов размножения. Эту зависимость используют при выращивании растений. У растений короткого дня, например у лука и свеклы, в условиях долго­го дня увеличиваются запасающие органы, тогда как картофель, относя­щийся к растениям длинного дня, дает самые большие клубни осенью, когда продолжительность дня заметно ниже минимума для его надзем­ных органов.

Растения, цве­тущие весной и в конце лета, обычно относятся к растениям короткого дня. Растения, цветущие летом, как правило, являются растениями длин­ного дня.