Соотношение фотосинтеза и дыхания при повышении концентрации со2.

Нетто-ассимиляция рассчитывается по разнице между поглощенным за день и потраченным за ночь количеством СО₂(Рис. 31).

Принято считать, что поддержание высоких концентраций СО₂, соответствующих насыщающим фотосинтез концентрациям, более благоприятно для нетто-ассимиляции СО₂. Это объясняется тем, что при большей интенсивности фотосинтеза меньше снижается интенсивность дыхания в ночной период и, тем самым, менее негативно ингибирование дыхания сказывается на фотосинтезе следующего дня.

Рис. 31. Расчет нетто-ассимиляции СО₂.

Заключение

При использовании углекислотных подкормок важно реально понимать процессы, активизирующиеся в растениях при обогащении воздуха углекислым газом. Невозможно решить применять или не применять углекислотные подкормки в то или иное время суток, если не представлять как это скажется на нетто-ассимиляции растения.

ВОПРОСЫ:

1. Что происходит с дыханием при повышении концентрации СО₂ ?

2. Что происходит с фотосинтезом при длительной газации растений СО₂

   и почему?

3. Когда интенсивность дыхания выше при высоких концентрациях углекислого газа или при относительно более низких?

4. Зависит ли интенсивность дыхания от скорости роста растений?

5. Чем отличается показатель «Нетто-ассимиляция» от показателя «интенсивность фотосинтеза»?

   Ключевые слова:

нетто-ассимиляция, принцип обратной связи, крахмал, мезофильное сопротивление, апертура устьичной щели.

Глава 5. Эндогенная регуляция фотосинтеза Производство ассимилятов в хлоропластах

Расчет продуктивности хлоропластов можно производить, условно перенося представления об их числе в клетке и числе клеток в единице поверхности на тот объект, который мы исследуем. Например можно принять, что в каждой клетке палисадной паренхимы (а именно эти клетки играют основную роль в фотосинтезе) содержится около 40 хлоропластов. В одном см² поверхности клеток мезофилла содержится около 9x10⁵ клеток. Следовательно в 1 см² поверхности листа содержится 4x10⁷ хлоропластов (Курсанов,1976).

Однако, для определения изменений, производимых внешними условиями, этот метод непригоден, ибо, естественно, исключает как раз те величины, которые варьируют: число клеток, число хлоропластов на единицу площади. Если мы хотим изучить, как внешний фактор (свет, концентрация СО₂, и т.д.) воздействует на фотосинтетический аппарат, то подобные изменения анатомической структуры следует производить самим.

Считается, что структурная организация хлоропластов не предполагает длительного депонирования (запасания и хранения) ассимилятов, которые могут откладываться в виде крахмала и, поэтому, подобные отложения снижают фотосинтетическую активность, механически воздействуя на хлоропласты. Итак, нормальная активная деятельность хлоропластов нуждается в постоянном оттоке из хлоропласта продуктов фотосинтеза. Отток (экспорт) ассимилятов из листа происходит как на свету, так и в темноте (на свету быстрее). Из всего вышесказанного сформулируем важнейшее условие устойчивого функционирования хлоропласта:

Однако, исследования показывают, что при интенсивном фотосинтезе скорость переноса продуктов фотосинтеза через мембрану хлоропласта отстает от скорости производства углеводов в процессе фотосинтеза. Скорость переноса через мембрану хлоропласта определяется двумя факторами: наличием доступных для переноса углеводов (находящихся в транспортной форме) и наличием энергетических эквивалентов, необходимых для этого процесса. Энергия, которая тратится на перенос через мембрану хлоропласта, определяется потребностями в :

1. Поддержании структуры мембраны.

2. Регенерации переносчиков через мембрану.

3. Создания электрохимических градиентов на мембране.