Natężenie fotosyntezy a czynniki zewnętrzne
Światło
-rośliny wykorzystują 4,5-4% całkowitej energii słonecznej docierające do Ziemi.
-zakres wykorzystywanego światła, czyli promieniowanie fotosyntetycznie czynne: 400-700nm -Wykres zależności natężenia fotosyntezy od natężenia światła:
Linia prosta w zakresie małego natężenia światła- ukazuje ścisłą proporcjonalność między natężeniem fotosyntezy a intensywnością światła, aż do momentu wysycenia światłem.
Efekt wysycenia- dalsze zwiększanie intensywności nie zwiększy natężenia fotosyntezy; inne czynniki działają ograniczająco na intensywność fotosyntezy.
Świetlny punkt kompensacyjny- dla natężeń światła mniejszych niż w tym pkt. wydzielanie CO2 (proces oddychania) przewyższa proces fotosyntezy
Dla stężenia CO2=0,036% (st. atmosferyczne) i temp.=20st C świetlny pkt. kompensacyjny≈8-15μmol/m2s
-Światło jest bardzo zmiennym czynnikiem. Podlega ciągłym wahaniom (strefa klimatyczna, pora roku, pora doby, zachmurzenie, pogoda, miejsce występowania rośliny).
W celu optymalnego wykorzystania światła rośliny wykształciły różne przystosowania:
Światłolubne różnią się budową liści i strukturą aparatu fotosyntetycznego od cieniolubnych - Liście cieniolubnych są cieńsze
- mają krótsze komórki miękiszu palisadowego
-posiadają większą proporcję chl.a do chl.b
-Większa proporcja PSII do PSI
-większe anteny energetyczne
- większa il. chlorofilu
- obniżenie świetlnego pkt. kompensacyjnego.
- mniejsze oddychanie mitochondrialne.
Zarówno nadmiar jak i niedobór światła mogą działać ograniczająco na fotosyntezę. Małe natężenie poniżej pkt. kompensacyjnego powoduje utratę CO2, czyli zachodzi proces oddychania. Duże natężenie powoduje zmniejszenie fotosyntezy, destrukcję aparatu fotosyntetycznego oraz fotoinhibicję- nadmiar stanów wzbudzonych barwników fotosyntetycznych, które nie mogą być wykorzystane do reakcji fotochem. może prowadzić do uszkodzenia aparatu fotosyntetycznego. Zmniejsza się wydajność wydzielania O2 i wiązania CO2. Uszkodzeniu ulega PSII.
CO2
-zawartość w powietrzu = 0,036%
-dla fotosyntezy znaczenie ma zawartość CO2 w stromie chloroplastu, gdzie zachodzi karboksylacja katalizowana przez 1,5-bisfosforybulozę
-barierą dla wnikania CO2 są:
opór warstwy granicznej -warstwa mało ruchliwego powietrza przylegającego do powierzchni liści
aparaty szparkowe - stopień rozwarcia szparek ma decydujący wpływ na intensywność wymiany gazowej.
(…)
… w przestworach międzykomórkowych miękiszu gąbczastego
dyfuzja CO2 w komórkach, przebiegająca w cieczy Przez aparaty szparkowe wydostaje się do atmosfery tlen produkowany podczas fotosyntezy, oraz para wodna. Rośliny gorącego i suchego klimatu muszą zamykać szparki aby ochronić się przed nadmierną transpiracją zmniejszając równocześnie dopływ CO2 co powoduje zmniejszenie wydajności fotosyntezy. Rośliny C4 i CAM…
…-bisfosforybulozy do CO2
Wzrost temperatury przyspiesza karboksylację lecz jednocześnie zmniejsza powinowactwo tego enzymu do CO2, co powoduje przyspieszenie fotooddychania. U roślin C3 ulega zwiększeniu wartość pkt. kompensacyjnego CO2 i zmniejszenia wydajności kwantowej fotosyntezy.
-Powyżej 40 st. C. - aparat fotosyntetyczny ulega uszkodzeniu
- 45-50 st. C - inaktywacja układu rozszczepiającego H2O
- 60-70 st…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)