Ночью фотосинтез: Что такое фотосинтез (ассимиляция углерода)

Содержание

Что такое фотосинтез (ассимиляция углерода)

Фотосинтез происходит в зеленых органах растения, содержащих хлоропласты. В результате фотосинтеза вырабатываются сахара (глюкоза) и кислород (O2). Для участия растения в фотосинтезе требуются три вещи: вода, проходящая через корни, углекислый газ (CO2), проходящий через устьица листьев, и энергия (солнечного) света. Без света фотосинтез в растении невозможен.

Вода + углекислый газ + свет → глюкоза + кислород

6H2O + 6CO2 → C6H12O6 + 6O2

Синтезируемая глюкоза превращается в такие соединения, как целлюлоза и крахмал. Человек использует их в качестве пищи или топлива (дерево).

Растения улавливают необходимую для фотосинтеза световую энергию с помощью хлорофилла, который находится в так называемых хлоропластах. Именно ему растения обязаны своим зеленым цветом. Несмотря на то, что все зеленые органы растения содержат хлоропласты, большая часть энергии накапливается в листьях.

Сжигание (Диссимиляция)

Так же, как человек, растение потребляет энергию. Растение высвобождает эту энергию, сжигая глюкозу, что сопровождается образованием углекислого газа. При этом растение потребляет кислород так же, как человек. Этот процесс называется сжиганием.

Глюкоза + кислород → вода + углекислый газ + энергия

C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2 + энергия

Таким образом, в течение дня, когда растение участвует как в сжигании, так и в фотосинтезе, происходят два процесса газообмена кислородом и углекислым газом. Ночью растение не участвует в фотосинтезе, но участвует в сжигании. Поэтому по ночам растение поглощает кислород и выделяет углекислый газ.

К счастью, в процессе фотосинтеза растения используют больше углекислого газа, чем вырабатывают в процессе сжигания. И наоборот, выработка кислорода в процессе фотосинтеза превышает его поглощение во время сжигания.

Применение биоудобрения для листьев от BAC способствует ускоренной выработке хлорофилла.

Удобрение для листьев укрепляет не только листья, но и растение в целом. Поэтому мучнистая роса, ботритис и другие заболевания имеют меньше шансов поразить ваше растение. Благодаря ему фотосинтез будет протекать оптимальным образом, а растения – показывать оптимальный рост и цветение.

Суточный периодизм жизнедеятельности растений

Суточный периодизм жизнедеятельности растений

Некоторые вопросы физиологии растений. Суточный периодизм жизнедеятельности растений.

Физиология растений – это наука о процессах, которые происходят в растительных организмах. К основным процессам жизнедеятельности растений относят фотосинтез и дыхание. Они носят сложный характер и происходят при участии веществ, называемых ферментами. Кроме того, растения постоянно испаряют влагу, этот процесс называется транспирацией.

Процессы фотосинтеза и дыхания в течение суток происходят с разной интенсивностью или даже вовсе прекращаются при определенных условиях. Так днем в растении осуществляются реакции фотосинтеза, дыхания и транспирации. Ночью происходит дыхание и транспирация с прекращением реакции фотосинтеза. Физиологи растений считают, что постоянно, как днем, так и ночью, растения извлекают из почвы воду, органические и минеральные вещества (так же углекислоту почвы).

И только совокупное использование продуктов почвенного и светового питания (продуктов фотосинтеза) позволяет растениям образовывать новые молекулы, размножать клетки, строить новые ткани и органы. В этом и состоит процесс роста и развития растения, когда увеличиваются его размеры и формируются дифференцированные органы.

Интенсивность и эффективность перечисленных процессов, проходящих в растении, впрямую зависит как от внешних (экзогенных) факторов, так и от внутренних (эндогенных) и поддаются регулировке. Поэтому для того, чтобы говорить о том, как с помощью освещенности, температуры, влажности и режимов питания и полива влиять на скорость роста и развития растений, следует подробней остановиться на сущности основных физиологических процессов растения.

Под фотосинтезом понимается тип питания углеродом, при котором синтез органических соединений происходит с использованием энергии солнечного света из простых неорганических веществ: углекислого газа (С02) и воды (Н20).

Фотосинтез протекает в любых зеленых частях растения (стеблях, плодах и даже корнях у эпифитных растений), но в основном - в листьях. Этому способствует анатомическое строение листа и его большая поверхность на единицу массы. Густая сеть жилок обеспечивает не только поступление воды, но и быстрый отток углеводов, которые в листьях образуются в процессе фотосинтеза.

Углекислый газ из атмосферы поступает в листья через устьица и проникает в любую часть листа по межклеточным пространствам.

Фотосинтез осуществляется в хлоропластах - органоидах, содержащихся в клетках листьев и других зеленых частях растений. Размеры хлоропластов 4-6 мкм, наиболее часто они имеют овальную форму. У высших растений в одной клетке обычно бывает несколько десятков хлоропластов. Зеленый цвет хлоропластов зависит от содержания в них пигмента хлорофилла. От цитоплазмы хлоропласт отделен двумя мембранами - наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, без складок и выростов, а внутренняя образует много складчатых выростов, направленных внутрь хлоропласта. Поэтому внутри хлоропласта сосредоточено большое количество мембран, образующих особые структуры - граны.

В мембранах гран располагаются молекулы хлорофилла, и именно здесь происходит фотосинтез, который, очень упрощенно, можно рассматривать как реакцию усвоения углекислого газа атмосферы с помощью солнечной энергии (при участии воды). И результатом этой реакции являются органические вещества, прежде всего - сахара. В хлоропластах синтезируется АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). Между внутренними мембранами хлоропласта содержатся ДНК, РНК и рибосомы. Следовательно, в хлоропластах происходит синтез белка, необходимого для деятельности этих органоидов. Хлоропласты размножаются делением.

Интенсивность фотосинтеза в значительной мере зависит от большого числа внешних факторов, среди которых наиболее важными являются: свет (интенсивность и спектральный состав), температура, концентрация СО2 и О2,

водный режим, минеральное питание, а также внутренних особенностей растения: его возраста, содержания хлорофилла и ферментов, количества воды в листе, структуры листа, степени открытости устьиц.

Увеличение концентрации СО2 в воздухе активирует интенсивность фотосинтеза и ингибирует дыхание растений. Под влиянием СО2 растягивается период дегидратации (обезвоживания) тканей растения, так как снижается интенсивность потери воды. Рост концентрации СО2 увеличивает возможности адаптации растений к повышению температуры, особенно у слабоустойчивых сортов.

Механизм усвоения углекислого газа, являющегося основным у фотосинтезирующих организмов, описан М. Кальвином ( M. Calvin), получившим за эту работу Нобелевскую премию в 1961 г. Описанная им последовательность всех ферментативных реакций, приводящих к образованию сахаров из углекислого газа с помощью энергии солнечного света, носит название цикл Кальвина. Типов фотосинтеза растений обнаружено несколько, но общим для всех типов является способность превращать энергию света в доступные клетке формы энергии, которая потребляется затем во всех энергозависимых процессах, в том числе и для биосинтезов.

В целом, химический баланс фотосинтеза может быть представлен в виде простого уравнения:

6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2

Нужно заметить, что количество воды, потребляемой для образования углеводов при фотосинтезе, представляет незначительную часть по сравнению с общим содержанием воды, необходимым для поддержания клетки в тургорном состоянии. И заметное снижение интенсивности фотосинтеза отмечается только при увеличении водного дефицита свыше 15—20%.

В то же время в литературе встречается парадоксальное, на первый взгляд, утверждение, что и полное насыщение листьев водой приводит к снижению фотосинтетических реакций. Объясняют это явление сдавленностью устьиц, их неспособностью открываться полностью при полном насыщении водой тканей листа. Однако этот эффект носит кратковременный характер, так как вследствие транспирации насыщение листьев водой снижается.

Недостаток воды прежде всего приводит к закрытию устьиц.

Если устьица закрыты, поглощение СО2 листьями резко снижается, что снижает фотосинтез. Кроме того, закрытые устьица снижают транспирацию, что приводит к повышению температуры листьев и перегреву растения. При сильном обезвоживании клеток наступают структурные изменения фотосинтетического аппарата: повреждается структура тилакоидов (полостей внутри хлоропластов, в которых происходят светозависимые реакции), снижается активность ферментов. Длительное обезвоживание может привести к тому, что растение не восстанавливается даже после насыщения влагой, так как в структуре его клеток произошли необратимые изменения, а устьица утратили способность открываться и закрываться.

Под дыханием растений понимается процесс газообмена: поглощения кислорода воздуха (02) и выделения углекислого газа. Такое дыхание - на уровне целого растения, называют внешним дыханием.

Газообмен происходит через покровные ткани и специализированные структуры - устьица. Скорость дыхания различных органов и тканей неодинакова: наиболее интенсивно дышат быстрорастущие ткани (меристемы, зоны растяжения, недифференцированные ткани).

Клеточное дыхание растений протекает в митохондриях – клеточных органоидах и является процессом окисления органических веществ кислородом воздуха с выделением энергии.

Митохондрии содержатся в цитоплазме большинства животных и растений. Митохондрии хорошо видны в световой микроскоп, с помощью которого можно рассмотреть их форму, расположение, сосчитать количество. Внутреннее строение митохондрий изучено с помощью электронного микроскопа. Оболочка митохондрии состоит из двух мембран - наружной и внутренней. Наружная мембрана гладкая, она не образует никаких складок и выростов. Внутренняя же мембрана образует многочисленные складки, которые направлены в полость митохондрии. Складки внутренней мембраны называют кристами. Число крист неодинаково в митохондриях разных клеток. Их может быть от нескольких десятков до нескольких сотен, причем особенно много крист в митохондриях активно функционирующих клеток. Основная функция митохондрий - синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).

Эта кислота синтезируется в митохондриях клеток всех организмов и представляет собой универсальный источник энергии, необходимый для осуществления процессов жизнедеятельности клетки и целого организма. Митохондрии размножаются делением.

Функции дыхания одинаковы у растений и животных: во-первых, это обеспечение клетки энергией (энергия, высвобождающаяся при окислении углеводов, преобразуется в клеточную энергию АТФ), во-вторых, обеспечение клеток метаболитами (промежуточными продуктами распада), которые образуются при окислении глюкозы и используются растениями в синтезе разнообразных необходимых растениям веществ. В-третьих, функция дыхания – термогенез, то есть рассеивание энергии в виде тепла.

Необходимо отметить так же, что процесс дыхания невозможен без участия окислительно-восстановительных ферментов.

У растений хлоропласты в ночное время прекращают синтез молекул АТФ, в это время суток эти высокоэнергетические молекулы синтезируются в митохондриях.

Центральная часть общего пути катаболизма (разложения сложных веществ на более простые) описана

циклом Кребса. Это циклический биохимический процесс, в ходе которого происходит превращение соединений, образующихся как промежуточные продукты при распаде углеводов, жиров и белков, до CO2. При этом освобождённый водород в дальнейшем окисляется до воды, принимая непосредственное участие в синтезе универсального источника энергии - АТФ.

Суммарное уравнение может быть записано в следующем виде:

C6H12O6 + 6H2O ------------------> 6CO2 + 4ATФ +12H2

За эту работу Х. Кребс (совместно с Ф. Липманом) в 1953 г. был удостоен Нобелевской премии.

Интенсивность дыхания определяют по количеству выделенного растением углекислого газа, по количеству поглощенного кислорода или по убыли сухой массы (эти показатели рассчитываются на единицу массы в единицу времени).

Как всякая ферментативная реакция, дыхание усиливается при повышении температуры. Однако в интервале 30С – 40С дыхание растений ослабляется. Физиологи объясняют это явление тем, что с началом подъема температуры усиливаются ферментативные процессы, но затем наступает нехватка кислорода (его поглощение с температурой не усиливается) и это не дает возможности усиливаться процессу дыхания дальше.

В процессе эволюции расте­ния приспосабливаются к определенным температурным условиям. На характер реагирования влияет происхождение растений, то, к каким температурным условиям они приспособлены генетически. Так хойи безболезненно переносят подъем температуры до 35С и даже 40С.

Для протекания дыхания необходим кислород. Увеличение содержания кислорода до 5—8% сопровождается повы­шением интенсивности дыхания. Дальнейшее возрастание концентрации 02 обычно уже не сказывается на интенсивности дыхания. Большое значение в снабжении кислородом отдельных органов и тканей имеет система межклетников, способствующая циркуляции воздуха. Воздух, прони­кая через устьица листа, достигает по межклетному пространству других орга­нов, что и позволяет им осуществлять аэробное дыхание. Необходимо помнить так же, что растения, хойи в частности, нуждаются еще и в доступе кислорода непосредственно к корням, поэтому почва, в которой они растут, должна быть хорошо аэрируемой, рыхлой.

Углекислый газ является конечным продуктом дыхания. При концентрациях выше 40% процесс дыхания тормозится: инактивируются некоторые дыхательные ферменты, так же закрываются устьица, что приводит к недостаточному поступлению кислорода.

Интенсивность дыхания сильно зависит от снабжения рас­тения элементами минерального питания. Такие элементы, как фосфор, сера, железо, медь, марганец, принимают непосредственное участие в процессе дыха­ния, входя в промежуточные продукты (фосфор) или являясь составной частью дыхательных ферментов.

Содержание воды в растении достигает 95% от его массы и она прямо или косвенно участвует во всех жизненных процессах растения. Вода входит в состав мембран и клеточных стенок, является основной частью цитоплазмы (благодаря воде ее коллоиды и белки поддерживают свою структуру, а все содержимое находится в подвижном состоянии). Поскольку вода является растворителем, она обеспечивает передвижение и циркуляцию по растению питательных веществ, которые в ней растворены. Кроме того, вода сама принимает непосредственное участие во многих важнейших реакциях: гидролиза, окислительно-восстановительных при фотосинтезе и дыхании. Вода защищает ткани растений от резких колебаний температуры и обеспечивает упругость растения.

В растении вода находится как в свободном, так и связанном состоянии, с физиологической точки зрения значение свободной и связанной воды различно. Большинство физиологов считает, что основные физиологические процессы, в том числе и темпы роста, в первую очередь зависит от количества в растении свободной воды. А вот устойчивость растения к неблагоприятным условиям впрямую зависит от содержания в нем связанной воды.

Для нормального существования растение должно содержать много воды. Но, развив большую листовую поверхность для поглощения углекислого газа (его в атмосфере мало, всего 0,03%) растение вынуждено много воды терять в процессе транспирации. И, чтобы восполнять эту потерю от испарения, растение должно постоянно получать воду. Два непрерывно идущих процесса – испарение и поступление воды, называют водным балансом растения. Растения в процессе естественного отбора выработали приспособления как для поглощения воды (развитая корневая система), так и для ее передвижения (специальная проводящая система). Для сокращения испарения воды у растений существует система покровных тканей и система автоматически закрывающихся устьичных отверстий. И все-таки очень часто поступление воды в растение и ее расход не уравновешиваются, наступает водный дефицит.

Процесс транспирации усиливается тем сильнее, чем ниже влажность воздуха и выше его температура. Сильное влияние на транспирацию оказывает свет. На свету повышается температура листа, и это вызывает усиление процесса транспирации. Свет влияет на транспирацию тем сильнее, чем выше в листьях содержание хлорофилла. У зеленых растений даже рассеянный свет повышает транспирацию на 30—40%.

На интенсивность процесса транспирации оказывает влияние влажность почвы. С уменьшением влажности почвы транспирация уменьшается, так как чем меньше воды в почве, тем меньше ее в растении. А уменьшение содержания воды в растении включает процессы устьичной и внеустьичной регулировки, транспирация снижается.

Транспирация зависит и от внутренних факторов, прежде всего от содержания воды в листьях. Всякое уменьшение содержания воды уменьшает интенсивность транспирации. Транспирация изменяется в зависимости от величины листовой поверхности, а также при изменении соотношения корни/побеги. Чем больше развита листовая поверхность и больше побеги, тем значительнее общая потеря воды.

Интенсивность транспирации зависит и от фазы развития. С увеличением возраста растений транспирация, как правило, падает. Высокая интенсивность испарения у молодых листьев может происходить за счет высокой кутикулярной транспирации, так как кутикула у молодых растений еще слабо развита.

Транспирация изменяется в течение суток: ночью она резко сокращается. Это связано как с изменением внешних факторов (повышается влажность воздуха, снижается температура, отсутствует свет), так и с внутренними особенностями (закрываются устьица). Измерения показывают, что ночная транспирация составляет всего 3—5% от дневной. Днем транспирации обычно изменяется в зависимости от метеорологических условий: освещенности, температуры, влажности воздуха. Наиболее интенсивно транспирация происходит в 12—13 ч.

Основным органом поглощения воды являются корни. Дальнейшее передвижение воды в растении идет по сосудистой системе корня, стебля и листа. Транспорт воды в корне зависит от интенсивности процесса дыхания.

Наземные растения в основном поглощают воду из почвы. Однако некоторое количество воды может поступать из атмосферы. Есть растения, для которых атмосферная влага является основным источником. К таким растениям относятся, прежде всего, эпифиты, живущие на поверхности других растений, но не являющиеся паразитами. Эпифиты принадлежат к различным семействам, особенно много их в тропической флоре. Они обладают воздушными корнями, в которых имеется многослойная ткань, состоящая из полых клеток с тонкими стенками. Такое строение позволяет им поглощать как пары воды, так и воду осадков, подобно губке. У некоторых эпифитов дождевая вода собирается листьями и затем поглощается с помощью волосков.

Поступление воды через корневую систему зависит от температуры. С понижением температуры скорость поступления воды резко сокращается. Это может оказать заметное влияние на растение, особенно в осенний период, когда испарение идет еще достаточно интенсивно, а поступление воды задерживается из-за пониженной температуры почвы. В результате растение завядает и даже может погибнуть от обезвоживания. Причин, по которым понижение температуры вызывает уменьшение поступления воды, по-видимому, несколько: это и уменьшение подвижности воды (увеличивается ее вязкость) с уменьшением проницаемости цитоплазмы, и уменьшение скорости всех метаболических процессов, и торможение роста корней.

Снижение аэрации почвы также тормозит поступление воды. Это можно наблюдать, когда после сильного дождя все промежутки почвы заполнены водой и вместе с тем на солнце при сильном испарении растения увядают.

Характерной чертой ростовых процессов растений является то, что они локализуются в определенных точках – меристемах. Апикальные (верхушечные) меристемы располагаются в верхушках стебля или корня, интеркалярные (вставочные) меристемы обеспечивают рост междоузлий. Рост стебля в толщину (камбий, феллоген) обеспечивают латеральные меристемы.

Необходимо заметить при этом, что на интенсивность роста растений влияют не только внешние (экзогенные) факторы: температура, наличие влаги, свет, но и такие внутренние (эндогенные) факторы, как интенсивность нуклеинового и белкового синтеза, темпы образования, накопления и активность ферментов, фитогормонов и других продуктов метаболизма. Темпы роста растения впрямую связаны с питанием растения и его водным балансом.

Наиболее сильно внутренние факторы сказываются на росте тех растений, которые выращиваются в регулируемых условиях.

Температура. Для каждого вида растений существуют определенные температурные границы, благоприятные для роста. Эти границы определяются географическим происхождением данного вида. Различают три кардинальные для растения температурные точки: минимальная температура, при которой рост только начинается, оптимальная - наиболее благоприятная для ростовых процессов, и максимальная, при которой рост прекращается. С повышением температуры от минимальной до оптимальной скорость роста растений резко возрастает. При этом оптимальные температуры могут быть неодинаковыми для роста разных органов одного и того же растения. Как правило, оптимальная температура для роста корней ниже по сравнению с оптимальной температурой для роста надземных органов. А для роста боковых побегов оптимальная температура ниже по сравнению с температурой, нужной для роста главного стебля.

Свет впрямую влияет на рост растения. При этом на разные стороны ростовых процессов влияние света проявляется неоднозначно. Так, свет необходим для протекания процесса фотосинтеза, и поэтому накопле­ние массы растения без света не происходит. Вместе с тем рост клеток растяжением (увеличение длины побега) может идти в темноте, а на свету рост стебля тормозится, при этом рост листьев усиливается и они принимают обычную форму. Под влиянием света происходят так же анатомические изменения стебля (фотоморфогенез), когда дифференцируется эпидермис, появляются волоски, изменяется окраска - син­тезируется хлорофилл.

Процесс роста растения требует больших затрат энергии, источником которой являются процессы дыхания. Дыхательные процессы обеспечивает кислород. При его снижении ниже 5% рост растения тормозится.

Для нормального протекания ростовых процессов не­обходимо достаточное снабжение растения всеми необходимыми минеральными элемен­тами. Особенно специфична роль снабжения растений азотом. Это связано не только с тем, что азот входит в состав белков и нуклеиновых кислот, но и с обра­зованием двух основных групп гормонов, регулирующих ростовые процессы (ауксинов и цитоконинов).

Содержание воды. В процессе своего роста растения особенно чувствительны к не­достатку воды. Уменьшение содержания воды в почве приводит и к уменьшению содержания ее в растении, а это, в свою очередь, резко тормозит процессы роста. В ситуации водного дефицита снижается скорость деления клеток и особенно их рост растяжением. Для различных физиологических процессов нужна разная насыщенность водой. Наибольшая насыщенность водой требуется для процессов роста. Степень насыщенности клетки или ткани растений водой называют гидратурой, она выражается в про­центах. За 100%-ную гидратуру принимается такая насыщенность, при которой данное тело находится в равновесии с атмосферой, имеющей 100%-ную отно­сительную влажность. Рост клеток идет лишь в том случае, если гидратура не падает ниже 95%. Для того чтобы поддержать такую гидратуру, точки роста над­земных органов растения защищены смыкающимися листочками с хорошо раз­витой кутикулой. Точки роста корня не имеют подобной защиты и поэтому тре­буют повышенной влажности почвы для своего роста.

Установлено, что растения интенсивнее растут в ночной период суток. Для роста многих растений благоприятной является изменение температуры в течение суток - днем повышенная, а ночью пониженная. Это явление Ф. Вент назвал термопериодизмом. Показано (Н.И. Якушкина), что пониженные ночные температуры ускоряют рост корневой системы и боковых побегов у растений. Такое влияние может быть объяснено тем, что при понижении температуры более активно ра­ботают ферменты, катализирующие распад крахмала на сахара. В листьях обра­зуются растворимые транспортные формы углеводов, легко передвигающиеся к точкам роста корня и боковых побегов, благодаря чему их рост усиливается.

Однако по подобной схеме растения растут только в самых благоприятных условиях, близ экватора, где продолжительность дня и ночи приблизительно равны, ночи всегда теплые и благоприятствуют росту. В наших условиях короткого лета, коротких и не очень теплых ночей растения вынуждены использовать для роста все теплое время суток: и ночь, и часть дня. Наблюдениями было установлено, что большое количество растений наших широт растет днем заметно быстрее, чем ночью. В то же время отмечается, что растения, растущие и у нас быстрее ночью, чем днем, представляются более жизнеспособными, более податливыми на агротехнические приемы повышения урожайности.

Для измерения и регистрации роста стебля в 70-х и 80-х гг. XIX в. был создан целый ряд приборов, названных ауксанометрами. Принцип механической регистрации роста стебля и первая простейшая модель ауксанометра были предложены Саксом в 1872 г. Прирост стебля, к верхушке которого привязывалась нить, перекинутая через вращающийся блок, отмечался по перемещению прикрепленной к блоку стрелки. В домашних условиях простейший ростомер изготавливается из миллиметровой бумаги, закрепленной рядом со стеблем, на которой делаются отметки рядом с верхушкой измеряемого стебля.

При помощи ауксанометрических измерений было подтверждено влияние внешних условий на процесс роста (положительное влияние тепла и влажности, задерживающее рост влияние света и т. д.).

Физиолог растений Баранецкий (1879 г.) изучал суточную периодичность роста и обнаружил, что у одних растений максимальный прирост происходит ночью или ранним утром, а у других - днем или вечером. По мнению Баранецкого, этот ритм связан с определенным ритмом биохимических процессов в листьях и меристемах, а эти процессы в свою очередь зависят от периодичности смены дня и ночи.

При этом до сих пор список растений, суточный периодизм роста которых изучен, остается очень скудным: на одной и той же гряде могут одновременно жить виды или сорта растений, совершенно различные по своим суточным периодам и темпам роста.

Явление суточной периодичности и ритмичности роста было разработано в трудах физиолога В. С. Шевелухи – академика ВАСХНИЛ. Он и его сотрудники создали оригинальные ауксанографы, с помощью которых в течение 12 вегетационных периодов (1965—1976 гг.) проводили в условиях Белоруссии подробные исследования многих культур. Им было установлено, что по ночам растут гораздо быстрее, чем днем люпин, клевер, картофель, свекла сахарная, свекла кормовая, брюква, морковь, цикорий, помидоры.

И позже проводились интересные исследования, которые касались изучения того, в какое время, ночью или днем растения растут быстрее. Так выяснилось, что в районе Калуги практически все злаковые и бобовые культуры растут днем быстрее. Но некоторые виды растений растут быстрее ночью: груша дикая, малина, ампелопсис (виноградовик), спирея (таволга), рудбекия, фасоль и подорожник. Корнеплодные растения, картофель и томаты тоже проявляют дневное торможение роста и усиление его в вечерние и ночные часы.

В литературе сообщается, что из лесных пород к ночному росту склонна сосна. А на Крайнем Севере в июне, в условиях, когда световой день продолжается практически все сутки, растения демонстрируют невиданные темпы роста.

И, тем не менее, для основной массы растений принято считать, что с 6 часов вечера до 6 часов утра (приблизительно) скорость роста растений постепенно повышается. Затем от утра к вечеру замечается постепенное замедление роста.

Ну, а как же обстоят дела с хойями: когда, ночью или днем растут они?

Никаких сведений о том, чтобы кто-то исследовал суточный периодизм роста хой (да и комнатных растений вообще), не обнаружилось. Исходя из того, что хойи являются тропическими растениями, расти они, преимущественно, должны ночью, используя высокую ночную температуру и значительную продолжительность ночи. Но, с другой стороны, хойи настолько пластичны и легко приспосабливаются к условиям квартиры, что они могут расти и днем, так как летние ночи наших широт слишком коротки. Прояснить для себя этот вопрос легко, соорудив в домашних условиях простейший ростомер.

Но следует помнить, что успешный рост хой возможен только в том случае, если им обеспечивают все возможности для фотосинтеза и дыхания, поливом и увлажнением поддерживают их водный баланс и обеспечивают полноценным питанием.


Фотосинтез — все статьи и новости

Фотосинтез (от др.-греч. φῶς — «свет» и σύνθεσις — «соединение, складывание, связывание») — превращение энергии света в энергию химических связей в органических веществах при участии специальных пигментов.

Суммарно реакции фотосинтеза выглядят так: 6СО₂ + 6Н₂О + Qсвета → С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

В мембраны тилакоидов встроены специальные пигменты — хлорофиллы нескольких типов, главный из которых хлорофилл a. Они имеют зеленую окраску, так как отражают зеленый свет, а поглощают сине-фиолетовый и красный. Гидрофильная «головка» молекулы хлорофилла содержит атом магния и развернута в сторону водной среды, а «хвост», в отличие от нее, гидрофобный и держит молекулу в мембране. Хлорофиллы организованы в фотосистемы I или II типов, отличающиеся предпочтениями к свету определенного спектра и длины волны (оптимум второй системы смещен в более красную область и составляет 700 нм, первой — 680 нм). В центре каждой фотосистемы расположена молекула хлорофилла a, которой остальные молекулы хлорофилла в фотосистеме, называемые антенными, передают уловленные кванты света.

Первая фаза фотосинтеза проходит на свету, поэтому ее называют световой. Кванты света возбуждают электроны хлорофилла, которые для восстановления используют молекулы воды. Из-за этого вода разлагается на OH⁻ и H⁺. Протоны стремятся наружу через белок АТФ-синтетазу, который синтезирует АТФ.

В темновой фазе происходит цикл реакций, в ходе которого из углекислого газа образуются органические вещества с помощью энергии, запасенной в виде АТФ, а также НАДФ·Н₂, полученных в световой фазе. Чаще всего это цикл Кальвина. Большинство растений на выходе из него получают органику с тремя атомами углерода в цепи (С3-фотосинтез), некоторые растения получают четырехуглеродные кислоты (С4-фотосинтез) в результате цикла Хэтча — Слэка — Карпилова. У С4-растений изменена анатомия листа, они становятся приспособленными к жизни в тропиках или других местах, где концентрация СО₂ внутри хлоропластов становится по каким-либо причинам недостаточной.

Недавно был открыт CAM-фотосинтез (англ. Crassulaceae acid metabolism — кислотный метаболизм толстянковых), который позволяет толстянковым экономить воду в пустыне. Основан этот способ на том, что разложение СО₂ и цикл Кальвина разнесены во времени: днем устьица растений закрыты, чтобы вода не испарялась, и идет цикл Кальвина, а ночью устьица листа открываются, и в вакуолях накапливается малат.

Фото: Hajninjah/Pixabay

Управление фотосинтезом способно увеличить урожайность пшеницы — Журнал «Агротехника и технологии» — Агроинвестор

Пшенице нужно 15 минут, чтобы фотосинтез достиг максимума активностиМ. Стулов

Журнал «Агротехника и технологии»

Читать номер

Такие растения, как пшеница, могут трансформировать солнечную энергию на 21% эффективнее, считают ученые из Ланкастерского университета (Великобритания)

Так как фотосинтез оказывает сильное влияние на формирование урожайности для всех сельскохозяйственных культур, научиться его использовать по максимуму важно не только для достижения научных целей, но и для применения на практике.

Но пока, к сожалению, получить отдачу от процесса фотосинтеза на все 100% не получается. Проблема в том, что после наступления утра или выхода листа из тени требуется некоторое время, прежде чем процесс трансформации солнечной энергии достигнет пика эффективности. А стало быть, в течение этого периода ценная энергия солнца попросту теряется для растения. О том, что это снижает продуктивность сельхозкультур, было понятно и без исследований, однако до проведения специальных экспериментов не было известно о масштабах потери урожайности.

В своих опытах ученые использовали инфракрасные газоанализаторы, подключенные к миниатюрной капсуле с контролируемой средой. В ней симулировались внезапные вспышки света, чередующиеся таким же неожиданным затенением. При этом проводились измерения, сколько времени нужно растению, чтобы достигнуть пика эффективности фотосинтеза.  В экспериментах использовалась пшеница как наиболее важная для сельского хозяйства культура.

В результате серии таких опытов удалось выяснить, что пшенице нужно примерно 15 минут, чтобы фотосинтез достиг максимума активности. Используя это значение, а также основываясь на колебаниях света и тени, которые могут возникать в полях пшеницы, ученые смогли подсчитать, на сколько меньше углекислого газа растение абсорбирует за день из-за замедления процесса фотосинтеза. И хотя ожидалось, что смена дня и ночи не оказывает большого влияния на продуктивность, в реальности получилось, что растения могли бы показывать на 21% больше эффективности.

Ботаники университета считают, что это очень значительные потери, поэтому следующим шагом будет поиск видов пшеницы, которые быстрее адаптируются к смене дня и ночи, для использования в селекции в целях повышения урожайности.

По их мнению, открытие может помочь увеличить урожайность во всем мире. В 20 веке урожайность пшеницы выросла довольно сильно, но в 21-м рост продуктивности этой культуры, несмотря на значительный прогресс в селекции и генной инженерии, стал незначительным. Однако ситуацию можно изменить. Тем более что повышение эффективности фотосинтеза не потребует использования воды или удобрений, что является хорошей новостью для защитников окружающей среды.

Загрузка...

Топ-15 растений для очистки воздуха по мнению NASA

Сансевиерия
"В ночное время поглощает углекислый газ и выделяет кислород"
---------------------------------------------------------------------------------------------
Имеются в виду растения использующие CAM-фотосинтез (Метаболизм по типу толстянковых)
*
Особенность этого типа фотосинтеза:
- используется в основном суккулентами (толстянки, кактусы и тд) и эпифитами (бромелиевые, орхидные),
- растения использующие этот тип фотосинтеза имеют чрезвычайно медленный метаболизм,
- в течении дня устьицы листьев закрыты, ночью/ранним утром открыты,
- поглощение CO2 происходит ночью, CO2 сохраняется в виде яблочной кислоты,
- собственно фотосинтез происходит днём, когда яблочная кислота преобразуется обратно в CO2. Так как запасы CO2 небольшие, то весь фотосинтез может закончиться очень быстро, в утренние часы,
- выделение кислорода при фотосинтезе это свет-зависимый процесс, он может происходить только на свету, т. е. ночью CAM-фотосинтезирующие растения производить кислород не могут. Только на свету.
- так как метаболизм CAM-фотосинтезирующих растений ОЧЕНЬ замедлен по сравнению с другими то и поглощение CO2 и выделение кислорода происходит в ОЧЕНЬ малых количествах. Чертополох за неделю даст большую биомассу, потребит больше CO2 и выделит больше O2 чем кактус за год.
*
Существует несколько предположений того что происходит с производимым кислородом у CAM-растений в течении дня:
- производимый кислород медленно диффундирует через ткани листа наружу, т.е.кислород и производится и выделяется наружу днём,
- кислород растворяется в жидкостях листа, а наружу выделяется как только открываются устьица листьев, причём процесс освобождения от кислорода, а это токсин, может быть очень быстрым. Т.е. наступает ночь, устьица открываются, растение тут-же, как от мусора, выбрасывает из себя накопленный кислород и всё. Большую часть ночи никакого кислорода не выделяется,
- кислород накапливается в форме каких-либо соединений, ночью процесс происходит в обратном направлении. Маловероятно, так как слишком энерго-затратно,
- выделяемый кислород используется для нужд самого растения, в первую очередь для дыхания. Так как его выделяется мало, то и каких-либо механизмов накопления не существует. В этом случае весь O2 выделяется и потребляется днём.
*
Мне не удалось найти достоверных источников информации того что происходит с кислородом, только предположения. Абсолютное большинство исследований сконцентрированны на CO2.
*
И самое главное. Для человека всё это дома бесполезно. Метаболизм CAM-растений настолько медленный, что вне зависимости от того когда происходит поглощение CO2 и выделение O2, всё это для нас не имеет хоть какого-то значения. Выделенного сансевьерией кислорода не хватит даже вашей канарейке.

19. Укажите верное утверждение: а) ночью фотосинтез протекает быстрее, чем днем; б) в

На звіроферми отримано приплід 675 норок з яких 501 норка мала коричневе хутро і 174 блакитно-сіре. Визначте генотипи і фенотипи батьківських форм.

ОЧЕНЬ СРОЧНО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА!!!!!!!!!!!!!!!!!! Задание 1. Внимательно прочитайте утверждения. Определите, какие из них правил … ьные и неправильные. В бланке ответов укажите + или - напротив порядкового номера утверждения. (6 баллов) 1. Основная функция эритроцитов - транспорт кислорода и углекислого газа. 2. Эритроциты образуются в желтом костном мозге, а разрушаются в печени и селезенке. 3. Эритроциты в процессе созревания теряют ядро. 4. Некоторые лейкоциты способны к фагоцитозу. 5. Лейкоциты - безъядерные бесцветные клетки крови, способные к амебоидного движения. 6. Тромбоциты - мелкие форменные элементы, образующиеся в красном костном мозге. 7. Желудочки - это отделы сердца, из которых кровь поступает в артерии. 8. Створчатые клапаны содержатся между предсердиями и желудочками. 9. В правой части сердца находится двустворчатый клапан 10. Основным действующим фактором гуморального иммунитета являются антитела. 11. После введения лечебной сыворотки против столбняка в организме возникает активный иммунитет. 12. Естественный приобретенный иммунитет - это невосприимчивость к инфекции при перенесении данного заболевания

какойсамый сексуальный предмет

Помогите пожалуйста! Нужно написать конспект по биологии! 32пор. синий учебник 7класс!

Упражнение 174. Подготовьте материал для сочинения-описания исторического памятника, истории родного города, посёлкаили улицы, где вы живёте.​

Из каких этапов состоит биологический круговорот? Из каких этапов этапов а то есть такие которые напишут ещё что нибудь другое мне срочно​

Таблица: Какая транспортная система отвечает за доставку и удаление веществ. Помогите срочно. ​

Помогите пожалуйста текст по биологии 1.Наука - изучающая взаимоотношения организмов между собой и со средой обитания называется: * 1 балл Биология Эк … ология Палеонтология Химия Другое: 2. К охране природы относятся: * 1 балл заповедники фермы фабрики заводы 3.Фактор, связанный с деятельностью человека называется: * 1 балл биотическим абиотическим антропогенным ограничивающим 4. Биотческий фактор- * 1 балл паразитизм влажность воздуха рельеф данной местности температура наличие влаги 5. Антропогенный фактор - * 1 балл паразитизм влажность воздуха рельеф данной местности построение платины наличие влаги 6. Абиотический фактор - * 1 балл паразитизм распашка земель хищничество построение платины рельеф данной местности 7. Ряд организмов, в котором от предшествующего организма к последующему происходит передача вещества, называют: * 1 балл экологической пирамидой массы цепью питания экологической пирамиды энергии саморегуляцией размножение 8. Из приведенных ниже экосистем выберите ту, которая характеризуется наибольшим ежегодным приростом биомассы: * 1 балл сфагновые болота дубравы влажные тропические леса степи пустыни 9. Классы растений объединяют в: * 1 балл типы отделы царства роды семейства 10. Правильной схемой классификации животных является: * 1 балл вид – род – семейство – отряд – класс – тип – царство царство – тип –отряд – класс – род – семейство – вид вид – род – отряд – класс – семейство – тип – царство царство – тип – класс – семейство – отряд –род – вид 11. Оболочка земли, заселенная живыми организмами, это: * 1 балл Атмосфера Литосфера Биосфера Биоценоз 12. Питание большинства водорослей происходит за счет: * 1 балл Фотосинтеза Поглощения готовых органических веществ Симбиоза с другими организмами Все утверждения верны 13. Какие стадии сукцессии возникают на месте сформировавшихся биоценозов после их нарушения? * 1 балл конечные первичные вторичные прямые 14. Какие существуют стадии сукцессии? * 1 балл Начальные и конечные Биологические и химические Первичные и вторичные физические и химические 15. Примером какой сукцессии служит зарастание озера с последующим появлением на его месте леса: * 1 балл вторичной первичной биологической физико- химическое 16. Выберите верное утверждение: * 1 балл Первичные сукцессии протекают намного быстрее, чем вторичные Вторичные сукцессии протекают намного быстрее, чем первичные Вторичные и первичные сукцессии протекают одинаково быстро Вторичные и первичные сукцессии протекают одинаково медленно 17. Мантия – это: * 1 балл Вещество, из которого состоит раковина Кожная складка, расположенная под раковиной Орган передвижения Орган пищеварения 18. Клеточного строения не имеют: * 1 балл Сине-зеленые водоросли Бактерии Дрожжи Вирусы 19.Бактериофаг – это: * 1 балл Вирус, поражающий бактерии Простейшее, питающееся бактериями Вирус, поражающий животных Вирус, поражающий грибы 20.Вирусы открыл: * 1 балл Виноградский С.Н. Павлов И.П. Ивановский Д.И. Вернадский В.И. 21. Элемент, благодаря которому кровь многих животных имеет красный цвет: * 1 балл железо йод медь ртуть 22.Неорганическое вещество: * 1 балл белок вода углеводы жиры 23. Не относятся к органическим веществам: * 1 балл белок нуклеиновая кислота кислород жиры 24. Углеводы в основном содержатся в: * 1 балл мясе масле молоке сахаре 25.Белки в основном содержатся в: * 1 балл мясе и яйцах масле и сале молоке сахаре и конфетах 26. Органическое удобрение: * 1 балл калий фосфор торф аммиак 27. Без этого элемента не образуются оболочки и ядра клеток: * 1 балл азот фосфор йод кальций 28. Этот элемент входит в состав хлорофилла: * 1 балл алюминий железо магний олово 29. Грибы с растениями сближает: * 1 балл Наличие гликогена Неограниченный рост Автотрофность Наличие хлорофилла 30. Оформленного ядра не содержат представители: * 1 балл Животных Растений Грибов Прокариот Отправить

Определите связь между прямохождением и теми изменениями ОДС, к которым это привело.​

яка роль палеонтології і молекулярної генетики в обгрунтуванні теорії еволюції?​

Изобретатели урожая – Огонек № 48 (5593) от 09.12.2019

Новые технологии меняют лицо сельского хозяйства: вертикальные фермы, роботы-косильщики, сенсоры, отслеживающие состояние растений,— это уже реальность. Ближайшая цель — раскрыть секреты фотосинтеза. Получится?

Кирилл Журенков, Эйндховен — Москва

Небольшой робот едет вдоль кустов с томатами — в день этот неутомимый фермер может обработать около сотни рядов, примерно в два раза больше, чем человек. С помощью лазерных сенсоров он улавливает сигналы, поступающие от растений, и «видит» вредителей, болезни, замеряет температуру, степень освещенности и еще множество других параметров… IRIS! — так зовут робота — пример того, как будущее в сельском хозяйстве уже стало настоящим: недавно он оказался победителем престижной премии за «зеленые инновации» GreenTech Innovation Awards.

Но не одними роботами удивляют сегодня фермеры. Как насчет экспериментов с дополненной реальностью, которые проводятся на базе Вагенингенского университета и научно-исследовательского центра (WUR, Нидерланды)? А дроны уже используются, чтобы бороться с засухой или, допустим, распылять удобрения (исследования показывают, что скорость распыления с дронов в пять раз выше обычной). Эксперты уверены: новые технологии прямо сейчас меняют лицо сельского хозяйства. Убедиться в этом легко — достаточно посетить Нидерланды, считающиеся вторым мировым экспортером сельхозпродукции после США.

Голландское чудо

Парадокс: эта небольшая страна, известная своими тюльпанами,— сегодня один из ведущих производителей и экспортеров томатов, лука и картофеля на планете, причем местным фермерам удалось на 90 процентов снизить зависимость от воды, а в животноводстве уменьшить использование антибиотиков на 60 процентов… А вот и вовсе неожиданное достижение: эксперты того же WUR получили первый урожай бананов, выращенных на специальном субстрате!

— Сегодня мировому производству бананов угрожают болезни, передаваемые через почву, и цель проводимых исследований — выведение устойчивых к ним растений. Но снизить риски может и выращивание этих растений на субстрате (например, на минеральной вате или почвосмеси). Так вот в наших исследовательских теплицах действительно были получены бананы высокого качества, без болезней и химикатов,— рассказывает в интервью «Огоньку» профессор Лео Марселис из WUR.

Какие технологии эксперт считает передовыми? Ну, к примеру, светодиодное ассимиляционное освещение. Или автономные теплицы, где люди скоро уступят место всевозможным сенсорам и системам сбора и анализа больших данных (привет искусственному интеллекту).

Еще одна прорывная технология выращивания (кстати, уже хорошо известная в России) — вертикальные фермы. По сути, это фермы, которые можно устроить внутри любого здания (внешне такая ферма напоминает подсвеченные полки с той или иной культурой) и не зависеть ни от погоды на улице, ни от типа почвы. Настоящая находка для ресторанов: с грядки — сразу на стол. При этом, как отмечает профессор Марселис, качество и количество продукции можно предсказать с абсолютной точностью. Из минусов — большой расход электричества и относительно высокая стоимость такой продукции, но и технический прогресс не стоит на месте. Подешевеет.

Впрочем, кто в результате победит, обыкновенные фермы или вертикальные, вопрос пока подвешен: передовое оборудование установлено и там, и тут.

Свет всему голова

Представьте себе идиллический голландский уголок: низенькие кирпичные домики с черепичной крышей, лошади, пасущиеся за загонами из деревянных слег… Здесь, под Эйндховеном, в муниципалитете Сомерен, находится хозяйство известного фермера Вима Петерса. Вим — представитель целой фермерской династии, он еще с дедом начинал выращивать томаты (о чем свидетельствует большая черно-белая фотография прямо на стене офиса) и собирается передать эстафету дальше — своему сыну. Несколько лет назад все здесь было уничтожено мощным градом, но Вим обновил хозяйство и вновь вышел на хорошие мощности: как поясняет сам фермер, новейшее светодиодное освещение позволяет получать более здоровый урожай, а это сразу влияет и на качество, и на количество произведенного. Как свет связан с качеством? Разберемся.

Давно известно, что свет один из основных стимулирующих факторов для роста растений. Однако, оказывается, нужен не просто свет, а правильный свет. Опытным путем, после долгих экспериментов, специалистам удалось установить идеальные «рецепты» для освещения теплиц.

— Необходимо понимать, какой спектр света нужен для той или иной культуры, с какой интенсивностью и сколько часов требуется досвечивать растение, где именно расположить светильник,— перечисляет Вим Стигс из компании Signify (она же — бывшая Philips Lighting), мирового лидера в ассимиляционном освещении. — Когда 30 лет назад я заканчивал университет, мой профессор уверял меня, что выращивание растений при искусственном освещении в теплицах невозможно. Однако с каждым годом эффективность такого освещения росла и с тех пор удвоилась, а с появлением светодиодов процесс пошел еще быстрее. В 2012 году нам удалось вырастить первые томаты на искусственном освещении, в 2015-м к ним прибавились розы, салат…

Нюансов здесь — тысячи. Как отмечает Вим, томаты, к примеру, можно досвечивать максимум 18 часов, если добавить больше — растение будет «работать на износ», а ведь ему тоже требуется отдых. Но вот загадка: розам при этом отдых как раз не нужен — их можно досвечивать без перерыва. Почему — настоящий научный детектив, и до разгадки еще далеко.

Да что там розы: еще лет десять назад специалисты толком не знали, какой спектр освещения подходит для растений в целом. Установить это удалось лишь практическим путем, вот он — секретный рецепт: нужно 80–90 процентов красного и примерно 10–20 процентов света синего спектра. Например, когда для освещения томатов использовали только красный спектр, они разрастались в разные стороны, а листья становились неправильной формы. Революцию совершили светодиоды — они позволили наконец «смешать палитру». Теперь радуются специалисты: перспективы искусственного освещения в сельском хозяйстве — головокружительные.

На кону — фотосинтез


Еще недавно специалисты не знали, какой спектр освещения подходит для тех или иных растений. Установить это удалось лишь на практике

Фото: Getty Images

Впрочем, наиболее интригующее направление поисков в этой сфере сегодня связано с другой амбициозной целью — фотосинтезом. Напомним, что фотосинтез — самый крупный фотохимический процесс на Земле, благодаря которому растения получают органические вещества (такие как сахар и крахмал), необходимые для роста. Сами эти вещества вырабатываются в клетках, содержащих хлоропласты (структуры, где и происходит фотосинтез), из углекислого газа и воды на свету. Так вот ученые хотят научиться управлять фотосинтезом.

«Огонек» обратился к директору Ботанического сада МГУ Владимиру Чубу, чтобы понять, насколько эта задача амбициозна.

— Поскольку все мы в той или иной форме нуждаемся в энергии, она должна откуда-то поступать. Для биосферы Земли основной источник энергии — Солнце, а фотосинтез —единственный процесс, преобразующий эту энергию,— объясняет эксперт.— Напомню, что именно в процессе фотосинтеза образуется кислород, который мы используем для дыхания. Не менее важно, что кислородная атмосфера создает на планете определенный температурный режим, комфортный для жизни. И, наконец, не забывайте про озоновый слой — это наша защита от космических излучений. Так что значение кислорода и фотосинтеза трудно переоценить.

Теперь о сельском хозяйстве. Растения используют фотосинтез для производства своего рода строительного материала: из целлюлозы строится тело растения, а сахароза и крахмал откладываются как запасы питательных веществ. Так вот идея специалистов в том, чтобы заставить растения улавливать больше углекислого газа и, соответственно, накапливать больше крахмала и сахара, а также в ускорении этого процесса. Реально?

— Вопрос сложный, поскольку фотосинтез — многоэтапный процесс, и непонятно, что именно ускорять,— говорит Владимир Чуб.— Грубо говоря, если на конвейерном производстве вы ускоряете все этапы, кроме самого медленного, то суммарный эффект будет едва заметен. Так и в фотосинтезе — здесь есть «узкие места». Возьмите, к примеру, процесс фиксации углекислого газа. Специальный фермент рубиско, отвечающий за это, работает со скоростью три молекулы в секунду (для сравнения: скорость фермента каталаза, с которой он способен разложить перекись водорода,— 10 млн молекул в секунду). Как ускорить фиксацию углекислого газа? Мы этого пока не знаем.

Другая проблема, требующая решения,— перераспределение продуктов фотосинтеза. Как поясняет эксперт, нам выгоднее всего, чтобы перераспределение шло в пользу того, что мы едим — крахмала, сахара… Но само растение может решить по-другому. Чтобы большая доля продуктов фотосинтеза распределялась в пользу урожая (например, в пользу зерна, а не соломины у пшеницы), селекционеры получают карликовые сорта.

— Если мы хотим удвоить урожаи в следующие 35 лет, нам нужно найти ответ на этот сложнейший вопрос,— говорит Эрик Шранц, профессор биосистематики WUR (его цитирует Successful farming). В этом университете запущен целый проект, посвященный изучению фотосинтеза.

На помощь призвана и генетика. Вот свежее исследование, проведенное в Университете Шеффилда (Великобритания): там продолжают изучать структуру белкового цитохром-b6f-комплекса, который влияет на рост растений через фотосинтез. Воздействуя на этот комплекс, возможно, удастся вырастить растения, которые будут больше и лучше. А там уже и до повышенной урожайности рукой подать. Другой пример — от ученых из Университета Уотерлу (Канада). Здесь и вовсе создали искусственный лист, который имитирует естественный процесс фотосинтеза. Прорыв? Едва ли.

— Успехи науки пока что довольно скромны,— считает Владимир Чуб.— Каждый год открывают что-то новое. Перспективное направление исследований — экология фотосинтеза. Сегодня известно, что при определенных условиях растения способны переключаться на разные типы фотосинтеза, а ведь раньше это считалось невозможным! Только представьте: мы пытаемся управлять этим процессом, но вдруг «включается» механизм, о котором мы даже не подозревали, и многое в наших представлениях приходится пересматривать. Загадок, связанных с фотосинтезом, все еще достаточно.

Удивительно, но для приручения фотосинтеза могут пригодиться и световые технологии. Сегодня, к примеру, проводятся эксперименты по воздействию на растения световой пульсации: идея в том, чтобы с ее помощью подстегнуть фотосинтез и рост «подопытных». Эксперты, которых «Огонек» попросил прокомментировать эти эксперименты, осторожничают: все может быть. Но в целом смотрят в будущее с надеждой: в силу света здесь верит каждый.

Происходит ли фотосинтез ночью?

Так же, как людям и животным, растениям нужна энергия для выживания и процветания, и они сами добывают себе пищу посредством процесса, называемого фотосинтезом, который происходит только в присутствии света. Этот процесс происходит в пищевых хлоропластах растений, содержащих пигмент хлорофилл, присутствующий во всех зеленых растениях.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Растениям нужен свет для фотосинтеза, но не обязательно солнечный свет.Если используется правильный тип искусственного света, фотосинтез может происходить ночью с использованием источников света с синими и красными длинами волн.

Фотосинтетический процесс

Растения получают воду через свои корни, углекислый газ из воздуха и энергию солнечного света, а химический процесс, в котором участвуют все три, позволяет им выполнять фотосинтез, чтобы производить глюкозу и кислород. Глюкоза перемещается по растению в виде растворимых сахаров, образуя целлюлозу для клеточных стенок и белки для роста и восстановления.Во время фотосинтеза растения используют кислород для выброса углекислого газа в воздух, что называется дыханием. В 1779 году голландский биолог и химик Ян Ингенхауз продолжил работу более ранних ученых, доказав три вещи: растениям нужен свет для фотосинтеза, только зеленые части растений осуществляют фотосинтез, а экологические преимущества дыхания перевешивают ущерб.

Растения и дыхание

При дыхании растений кислород используется для производства энергии и выделения углекислого газа в качестве побочного продукта, что делает его противоположностью фотосинтеза, который использует углекислый газ и производит кислород.Дыхание жизненно важно для здоровья планеты, поскольку люди, животные и все другие дышащие организмы нуждаются в процессе фотосинтеза и дыхания растений, чтобы выжить. Растения постоянно дышат, независимо от того, темно или светло, потому что их клеткам нужна энергия, чтобы оставаться в живых. Но они могут фотосинтезировать только при свете.

Фотосинтез ночью

На скорость фотосинтеза могут влиять несколько факторов: концентрация углекислого газа, температура и интенсивность света.Если углекислого газа недостаточно, растение не может фотосинтезировать, даже если оно имеет много света. Если будет слишком холодно, скорость фотосинтеза снизится. Если будет слишком жарко, растения не смогут фотосинтезировать.

Если растению недостаточно света, оно не может быстро фотосинтезировать, даже если в нем достаточно воды и углекислого газа. Насколько эффективен искусственный свет для фотосинтеза растений в ночное время, зависит от его длины волны.

Некоторые искусственные источники света состоят из множества длин волн, не полезных для растений, например зеленого и желтого, что означает, что много света теряется зря.Эти источники света все еще могут способствовать фотосинтезу, но свет, содержащий больше красных и синих длин волн, более эффективен, потому что эти длины волн являются основными, используемыми растениями.

Фотосинтез и дыхание у растений

Что такое дыхание у растений

Все живые существа используют процесс, называемый дыханием, для получения энергии, необходимой для выживания. Клеточное дыхание растений - это процесс, используемый растениями для преобразования глюкозы, производимой во время фотосинтеза, в энергию, которая питает клеточную активность растений.

С другой стороны, фотосинтез - это процесс, при котором энергия света преобразуется в химическую энергию, запасенную в глюкозе, которая позже может быть использована при дыхании. Фотосинтез происходит на зеленых частях растения, содержащих хлорофилл.

Во время дыхания растения потребляют пищу для поддержания жизни клеток растений , в то время как во время фотосинтеза растений создают себе пищу .

Как растения дышат Эксперимент

Время подготовки: 5 минут

Активное время: 10 минут

Дополнительное время: 1 час

Общее время: 1 час 15 минут

Это научно-популярный эксперимент, позволяющий наглядно увидеть, как растения «дышат».

В этом эксперименте мы можем увидеть, как газы, образующиеся во время фотосинтеза и дыхания, выбрасываются в окружающую среду.

Материалы

  • вода
  • растение (например, цветок или лист. Соберите его с живого растения, а не с упавшего на землю)
  • солнечный свет (по желанию)

Инструкции

Steps
  1. Погрузите растение в миску с водой.Цветок или лист могут всплыть наверх, но постарайтесь, чтобы хотя бы часть растения оставалась под водой.
  2. Поставьте миску на солнечный свет и подождите. (Вы также можете оставить его в темноте, но для получения результатов может потребоваться больше времени.)
  3. Через час осмотрите поверхность растения. На педалях или створке должны образоваться пузырьки воздуха.
Изучить
  1. Осмотреть различные части завода. Повсюду образуются пузырьки воздуха?
  2. Образуются ли пузырьки воздуха, если оставить растение в темноте?

Формула для дыхания и фотосинтеза растений

Дыхание :
кислород + глюкоза -> углекислый газ + вода + тепловая энергия

Фотосинтез :
углекислый газ + вода + световая энергия -> кислород + глюкоза

Когда происходит фотосинтез

Растения дышат постоянно, днем ​​и ночью. Но фотосинтез происходит только днем ​​при солнечном свете.

Нужен ли растениям кислород?

В зависимости от количества солнечного света растения могут выделять или поглощать кислород и углекислый газ следующим образом: 1 .

Темный - Происходит только дыхание. Кислород потребляется, в то время как углекислый газ выделяется при дыхании растений ночью.

Тусклый солнечный свет - Скорость фотосинтеза равна частоте дыхания. Растение потребляет весь кислород, который производит фотосинтез.Он также использует все, что создает дыхание углекислого газа. В результате газообмен с окружающей средой не происходит.

Яркий солнечный свет - Фотосинтез использует углекислый газ и делает кислород быстрее, чем дыхание производит углекислый газ и потребляет кислород. В атмосферу выделяется лишний кислород.

В дневное время фотосинтез производит кислород и глюкозу быстрее, чем их потребляет дыхание. Фотосинтез также использует углекислый газ быстрее, чем его производит дыхание.Избыток кислорода выбрасывается в воздух, а неиспользованная глюкоза хранится на заводе для дальнейшего использования.

Вот почему растения так важны для выживания человека и других животных. Без фотосинтеза у нас не было бы кислорода или пищи, чтобы выжить.

В чем разница между клеточным дыханием и дыханием

Люди дышат. Животные дышат. Дышают ли растения?

Под дыханием понимается процесс вдыхания воздуха в легкие с последующим его вытеснением из тела.Итак, это физический процесс газообмена между живыми объектами и окружающей средой.

Растения не дышат в самом строгом смысле этого слова. Растения дышат через поры, называемые устьицами.

Во время дыхания и фотосинтеза газы входят в растения и выходят из них через устьица, используя диффузию , не дыша.

Но в повседневной жизни мы используем эти слова несколько иначе, потому что не все мы биологи или химики.

Дыхание растений поразительно похоже на , почему дышат живые объекты .

Живые объекты дышат, потому что им необходим кислород для клеточного дыхания. , чтобы оставаться в живых, точно так же, как растениям нужно дышать, чтобы оставаться в живых. Затем побочные продукты, такие как углекислый газ и вода, высвобождаются и удаляются из живых объектов посредством дыхания, как это делают растения, когда они дышат.

Из-за этих параллельных процессов люди иногда неточно называют дыхание у растений «дыханием».

Вот почему это не совсем неверно, если вы не используете это как ответ на экзамене, а просто используете его как аналог . Растения не вдыхают и не выдыхают с помощью легких, но тем не менее это аналогия.

Кислород и углекислый газ попадают в устьица растений и выходят из них путем диффузии.

Когда растение погружается в воду, выделяющиеся пузырьки кислорода или углекислого газа задерживаются и временно прилипают к листьям или лепесткам.

Поскольку эти газы легче воды, если вы встряхнете растение, пузырьки быстро поднимутся на поверхность и лопнут. Это похоже на то, как вы делаете вдох под водой.

Книги о растениях, фотосинтезе и дыхании

Это Книга 8 из серии книг Super Smart Science .

Эта красочная книга с картинками - прекрасное введение в ботанику. Он учит ключевые слова, такие как лист, стебель, корень, ксилема, целлюлоза, хлоропласт, фотосинтез и дыхание, а также произношение.Это основательно и легко для понимания.

Другие темы, затронутые в этой серии, включая биологию, химию, астрономию, анатомию и физиологию, также являются отличным дополнением к детской библиотеке.

В этой книге собрано много интересных фактов о растениях. Например, знаете ли вы, что посадка одного дерева производит достаточно кислорода, чтобы поддерживать четырех человек в течение одного года?

Научные концепции, такие как фотосинтез, хорошо объясняются отличной графикой и интересными историями о Max Axiom. Макс - супергерой и супер-ученый. Он действительно помогает сделать изучение науки увлекательным.

В этой книге собрано много интересных фактов о растениях. Например, знаете ли вы, что посадка одного дерева производит достаточно кислорода, чтобы поддерживать четырех человек в течение одного года?

Научные концепции, такие как фотосинтез, хорошо объясняются отличной графикой и интересными историями о Max Axiom. Макс - супергерой и супер-ученый. Он действительно помогает сделать изучение науки увлекательным.


Список литературы

Как растения успокаивают фотосинтетическую активность ночью?

Листья Arabidopsis (слева), эпидермальные клетки (центр, столбик = 20 мкм) и схематическое изображение хлоропластов (справа).Хлоропласты размером от 3 до 10 мкм, органеллы фотосинтетических клеток в зеленых листьях, улавливают световую энергию и используют ее для производства богатых энергией молекул и кислорода. Они расщепляют воду и используют в этом процессе электроны этих молекул. Предоставлено: Тору Хисабори.

Фотосинтез, процесс, с помощью которого растения производят пищу, представляет собой мощный элемент молекулярного механизма, которому для работы нужен солнечный свет. Белки, участвующие в фотосинтезе, должны быть `` включены '', когда у них есть солнечный свет, который им необходим для функционирования, но в темноте, когда фотосинтез невозможен, они должны работать на холостом ходу, как двигатель автомобиля на светофоре.Они делают это с помощью процесса, называемого «окислительно-восстановительная регуляция» - активация и дезактивация белков посредством изменения их окислительно-восстановительного (восстановительного / окислительного) состояния. Хорошо известно, что под солнечным светом путь ферредоксин-тиоредоксинредуктазы (FTR) / тиоредоксин (Trx) отвечает за процесс восстановления, который активирует путь фотосинтеза. Тем не менее, ученые долго не знали, что происходит, когда свет недоступен, и как растения восстанавливают фотосинтетические белки, чтобы они были готовы к работе, когда свет возобновляется.

Теперь Кейсуке Йошида, Тору Хисабори и его коллеги идентифицировали два белка, составляющие редокс-каскад тиоредоксин-подобного 2 (TrxL2) / 2-Cys пероксиредоксина (2CP), которые помогают контролировать повторное окисление этих фотосинтетических белков путем модификации ключевых частей молекулярные игроки. Эти два белка, по-видимому, функционируют как часть каскада, перекачивающего энергию из фотосинтетических белков в постоянно прожорливую перекись водорода.TrxL2, в отличие от аналогичных, более известных белков, по-видимому, специализируется на процессе «выключения»; это эффективный окислитель многих белков, но восстанавливает только 2CP, позволяя энергии, отводимой TrxL2 из нескольких предшествующих реакций, проходить к 2CP и оттуда к перекиси водорода. Таким образом, этот каскад сохраняет фотосинтез в режиме ожидания, пока свет снова не станет доступным.

TrxL2 / 2CP тоже работают при свете, но их затмевает нормальный механизм активации растений, и они занимают центральное место только в отсутствие света. Интересно, что этот каскад, по-видимому, не влияет на сам фотосинтез, поскольку мутантные растения без 2CP обычно ведут себя на свету; однако механизм «выключения» у этих мутантных растений значительно менее эффективен, чем у растений дикого типа. Более того, тот факт, что этот процесс менее эффективен, а не отсутствует вовсе, предполагает, что другие, еще неизвестные, белки выполняют аналогичные функции у растений. Таким образом, исследователи пролили свет на то, как растения сохраняют активность фотосинтетических белков до тех пор, пока они действительно полезны.

Реакции восстановления / окисления у растений, которые контролируют активность фотосинтетических белков при наличии света (без затенения) и при его отсутствии (затенение). В отличие от хорошо известных реакций, происходящих на свету, механизм регуляции в темноте был плохо изучен. Это исследование демонстрирует, что энергия передается от белков к TrxL2, к 2CP и, наконец, к перекиси водорода, сохраняя фотосинтез в режиме ожидания, пока свет снова не станет доступным. Предоставлено: Тору Хисабори.
Модель, с помощью которой растения адаптируют свой фотосинтетический метаболизм к интенсивности света.
Дополнительная информация: Кейсуке Йошида и др., Редокс-каскад тиоредоксин-подобного 2/2-цис-пероксиредоксина поддерживает окислительную модуляцию тиола в хлоропластах, Proceedings of the National Academy of Sciences (2018).DOI: 10.1073 / pnas.1808284115 Предоставлено Токийский технологический институт

Ссылка : Как растения успокаивают фотосинтетическую активность ночью? (2018, 17 августа) получено 3 февраля 2021 г. с https: // физ.org / news / 2018-08-rest-photosynthetic-night.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Как растения отключают фотосинтетическую активность ночью? - ScienceDaily,

.

Фотосинтез, процесс, с помощью которого растения производят пищу, представляет собой мощный элемент молекулярного механизма, которому для работы нужен солнечный свет.Белки, участвующие в фотосинтезе, должны быть «включены», когда у них есть солнечный свет, который им необходим для функционирования, но они должны работать на холостом ходу, как двигатель автомобиля на светофоре, в темноте, когда фотосинтез невозможен. Они делают это с помощью процесса, называемого «окислительно-восстановительная регуляция» - активация и дезактивация белков посредством изменения их окислительно-восстановительного (восстановительного / окислительного) состояния. То, что происходит на свету, хорошо известно: путь ферредоксин-тиоредоксинредуктазы (FTR) / тиоредоксин (Trx) отвечает за процесс восстановления, который активирует путь фотосинтеза.Тем не менее, ученые долго не знали, что происходит, когда свет недоступен, и как растения восстанавливают фотосинтетические белки, чтобы они были готовы к работе, когда свет возобновляется.

Теперь Кейсуке Йошида, Тору Хисабори и его коллеги идентифицировали два белка, составляющие редокс-каскад тиоредоксин-подобного 2 (TrxL2) / 2-Cys пероксиредоксина (2CP), которые помогают контролировать повторное окисление этих фотосинтетических белков путем модификации ключевых частей молекулярного игроков.Эти два белка, по-видимому, функционируют как часть каскада, перекачивающего энергию из фотосинтетических белков в постоянно прожорливую перекись водорода. TrxL2, в отличие от аналогичных, более известных белков, по-видимому, специализируется на процессе «выключения»; это эффективный окислитель многих белков, но восстанавливает только 2CP, позволяя энергии, отводимой TrxL2 из нескольких предшествующих реакций, проходить к 2CP и оттуда к перекиси водорода. Таким образом, этот каскад сохраняет фотосинтез в режиме ожидания, пока свет снова не станет доступным.

TrxL2 / 2CP тоже работают при свете, но их затмевает нормальный механизм активации растений, и они занимают центральное место только в отсутствие света. Интересно, что этот каскад, по-видимому, не влияет на сам фотосинтез, поскольку мутантные растения без 2CP обычно ведут себя на свету; однако механизм «выключения» у этих мутантных растений значительно менее эффективен, чем у растений дикого типа. Более того, тот факт, что этот процесс менее эффективен, а не отсутствует вовсе, предполагает, что другие, еще неизвестные, белки выполняют аналогичные функции у растений.Таким образом, эти исследователи пролили свет на то, как растения сохраняют активность фотосинтетических белков до тех пор, пока они действительно полезны.

иметь значение: спонсируемая возможность


История Источник:

Материалы предоставлены Токийским технологическим институтом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.


Справочный журнал :

  1. Кейсуке Ёсида, Аяка Хара, Кадзунори Сугиура, Юки Фукая, Тору Хисабори. Тиоредоксин-подобный 2/2-цис-пероксиредоксиновый редокс-каскад поддерживает окислительную модуляцию тиола в хлоропластах . Труды Национальной академии наук , 2018; 201808284 DOI: 10.1073 / pnas.1808284115

Процитируйте эту страницу :

Токийский технологический институт. «Как растения отключают фотосинтетическую активность ночью?» ScienceDaily. ScienceDaily, 16 августа 2018 г. .

Токийский технологический институт. (2018, 16 августа). Как растения отключают фотосинтетическую активность ночью ?. Научный день . Получено 3 февраля 2021 г. с сайта www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180816102000.htm

.

Токийский технологический институт. «Как растения отключают фотосинтетическую активность ночью?» ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180816102000.htm (по состоянию на 3 февраля 2021 г.).


Как растения расслабляют фотосинтез ночью?

Фотосинтез - это процесс, используемый растениями, в котором энергия солнечного света используется для преобразования углекислого газа и воды в молекулы, необходимые для роста. Благодаря этому процессу растения производят пищу.

Белки, участвующие в фотосинтезе, должны быть «включены», когда у них есть солнечный свет во время работы, однако они должны быть простаивающими, подобно двигателю автомобиля на светофоре, не обращая внимания, когда фотосинтез немыслим.Они делают это с помощью процедуры, называемой «окислительно-восстановительным регулированием» - активацией и дезактивацией белков посредством изменения их окислительно-восстановительного состояния (восстановления / окисления).

Эпидермальные клетки листьев Arabidopsis и схема хлоропластов
Листья Arabidopsis (слева), эпидермальные клетки (в центре, столбик = 20 мкм) и схема хлоропластов (справа). Хлоропласты размером от 3 до 10 мкм, органеллы фотосинтетических клеток в зеленых листьях, улавливают световую энергию и используют ее для производства богатых энергией молекул и кислорода.Они расщепляют воду и используют в этом процессе электроны этих молекул.

То, что происходит на свету, точно известно: путь ферредоксин-тиоредоксинредуктаза (FTR) / тиоредоксин (Trx) отвечает за процедуру уменьшения, которая инициирует путь фотосинтеза. Как бы то ни было, исследователи в течение некоторого времени не обращали внимания на то, что происходит, когда свет недоступен, и как растения восстанавливают фотосинтетические белки, чтобы подготовиться к работе, когда свет возобновляется.

Теперь ученые из Токийского технологического института обнаружили два белка, которые позволяют растениям реагировать на изменения окружающих условий освещения и таким образом повышают эффективность фотосинтеза.

Белки содержат редокс-каскад тиоредоксин-подобного2 (TrxL2) / 2-Cys пероксиредоксина (2CP), который помогает контролировать повторное окисление этих фотосинтетических белков, изменяя ключевые части молекулярных игроков.

Эти два белка, кажется, работают как компонент каскада, который перекачивает энергию от фотосинтетических белков к всегда жадной до энергии перекиси водорода. TrxL2, непохожий на сопоставимые, более известные белки, по общему мнению, является особенностью процесса «выключения»; он является продуктивным окислителем многих белков, однако только снижает 2CP, позволяя энергии, отводимой TrxL2 из предшествующих реакций, перейти к 2CP, а затем к перекиси водорода.Этот каскад поддерживает фотосинтез в резерве до того момента, когда свет снова станет доступным.

TrxL2 / 2CP действительно работают и при свете, однако в них преобладает нормальный механизм активации растений, и они просто становятся доминирующим центром без света. Любопытно, что этот курс, по-видимому, не влияет на сам фотосинтез, поскольку мутантные растения без 2CP обычно продолжают жить на свету; тем не менее, система «выключения» принципиально менее эффективна для этих мутантных растений, чем для растений дикого типа.

Кроме того, то, что эта процедура менее эффективна, в отличие от прогулок, предполагает, что другие, до сих пор неизвестные, белки служат сравнительным возможностям растений. Эти специалисты, таким образом, пролили свет на то, как растения поддерживают действие фотосинтетических белков, когда это действительно полезно.

Исследование опубликовано в журнале PNAS.

Что делают растения ночью?

Растения удивительны, потому что они красиво выглядят, поглощают углекислый газ и дышат.Большинство людей мало что знают о них и о том, как они работают. Тем не менее, другие задаются вопросом, что растения делают ночью, особенно когда они комнатные, и есть опасения по поводу здоровья.

По правде говоря, растения по ночам довольно много встают, и вы будете удивлены, узнав, что это связано с математикой, да, вы все правильно прочитали, математикой. В первую очередь, их ночная деятельность в основном связана с едой, но я провел исследование и собрал все, что вам нужно знать о том, что растения делают ночью. Посмотрите это ниже.

Дыхают ли растения ночью?

Каждое живое существо использует дыхание, чтобы получить энергию, необходимую для того, чтобы выжить. Клеточное дыхание - это то, что делают растения. Это позволяет им преобразовывать любые питательные вещества, полученные из почвы, в энергию, которая будет подпитывать ее клеточную деятельность и потребности.

Большинство людей путают клеточное дыхание с фотосинтезом, который представляет собой процесс, при котором солнечный свет преобразуется в химическую энергию, которая сохраняется в виде глюкозы.Позже это используется для дыхания. Фотосинтез необходим для клеточного дыхания.

Во время дыхания растения потребляют питательные вещества, необходимые для поддержания жизни своих клеток, медленные производители, как правило, используют немного меньше. Во время фотосинтеза растение создает себе пищу.

Для дыхания растение нуждается в глюкозе и кислороде и выделяет тепловую энергию, воду и углекислый газ. Для фотосинтеза растение потребляет углекислый газ, световую энергию и воду для производства глюкозы и кислорода.

Фотосинтез происходит только в дневное время, когда достаточно солнечного света. Однако растения могут дышать в любое время дня и ночи, даже если их устьица закрываются ночью.

Как растения дышат ночью, если их устьица закрыта?

Ну, во-первых, не у всех растений устьица закрываются на ночь, а некоторые не оставляют их закрытыми на всю ночь. Однако даже при «закрытых» устьицах дыхание кислорода полностью не блокируется. Это просто ограничено.Таким образом, растение не может потреблять столько кислорода, сколько обычно в дневное время, но все же может дышать.

Выделяют ли растения углекислый газ ночью?

Когда на улице темно, растение потребляет только кислород и выделяет углекислый газ. В тусклом солнечном свете скорость фотосинтеза такая же, как частота дыхания. Растения поглощают кислород, который они создают в процессе фотосинтеза, а также используют весь углекислый газ, который он образует при дыхании. Следовательно, газообмена не происходит, но если вам интересно, какие растения выделяют больше кислорода, ознакомьтесь с моим руководством здесь.

При ярком солнечном свете фотосинтез использует углекислый газ и производит слишком много кислорода для растений. Следовательно, в воздух выделяется больше кислорода. Любая неиспользованная глюкоза хранится внутри растения, чтобы использовать ее позже, например, ночью, когда оно не может производить ее посредством фотосинтеза.

Знают ли растения, что сейчас ночь?

У растений нет центральной нервной системы или мозга со всеми неврологическими процессами, как у людей. Поэтому они не спят так, как мы.Тем не менее, растения знают о разном времени суток, потому что у них есть циркадные ритмы, настроенные на циклы темноты и ночи. Так же, как животные и люди, они делают вещи ночью иначе, чем днем.

Вы узнали, что растения производят пищу в дневное время посредством фотосинтеза. Ночью этого не может произойти, потому что для начала процесса нужен свет. Тем не менее, растения не просто сидят в темноте в ожидании восхода солнца.

Нет, они все еще дышат, что для них представляет собой сочетание дыхания и еды.Дыхание объединяет созданную ими пищу с кислородом, чтобы вырабатывать энергию, которую они используют для роста. В течение дня они создают особый сахар, а ночью глюкоза перемещается к различным участкам растения. Это касается тех участков, которые были обожжены или чрезмерно использованы для выращивания прошлой ночью.

В некотором смысле растения производят пищу днем ​​и съедают ее всю ночь.

Поскольку для еды требуется кислород, растения потребляют некоторое количество кислорода ночью. То, что они потребляют, тривиально по сравнению с тем, сколько кислорода нужно людям и сколько они производят в дневное время.

Пьют ли растения по ночам?

Я часто задавался вопросом, стоит ли поливать растения на ночь. Так что это заставило меня задуматься, пьют ли растения по ночам?

Большинство растений пьют ночью, но потребляют гораздо меньше, чем днем. Ночью испаряется меньше воды, так как температура обычно ниже. Поэтому не рекомендуется поливать растения на ночь, так как это просто пропитает ваши корни, что может вызвать загнивание корней.

Plants Do Math

Да, звучит немного глупо, не так ли? У растений нет мозга, так как же они могут заниматься математикой? Что ж, они могут делать это не так, как люди, но им нужно подсчитать, сколько еды они могут безопасно съесть до следующего восхода солнца.

Их химический калькулятор сообщает им, сколько энергии они накопили в тот день, и делит это количество на продолжительность ночи. Таким образом, они могут использовать контроль порций, чтобы не потерять энергию до следующего дня.

Этот малоизвестный факт был обнаружен биологами из английского Центра Джона Иннеса. Они обнаружили, что у растений действительно есть биологический процесс, позволяющий им распределять накопленную энергию. Это означает, что у растений нет проблем с распределением своих запасов ночью, гарантируя, что они могут продолжать расти.

Вы знаете, что растения делают пищу днем ​​и сжигают ее ночью. Их расчеты также чрезвычайно точны. Растения не будут морить себя голодом, используя сразу всю свою энергию, и они могут более эффективно использовать имеющуюся у них пищу.

Проблема в том, что если растения используют пищу слишком быстро, они не вырастут и могут умереть с голоду. Однако вторая часть заключается в том, что, если они используют сохраненную пищу слишком медленно, они тратят ее.

Эти биологи использовали эксперименты, чтобы определить, как растения рассчитывают свои потребности в пище.В некотором смысле они дали растениям небольшую викторину по математике. Здесь у них были растения, которые привыкли к 12-часовым ночам и дням. Затем, всего через восемь часов, они рано выключили свет. Это заставило растения приспособиться к ночному ритму. Поскольку в тот день растения не могли запасать столько еды, они пересчитали свой метаболизм.

Даже с этой уловкой растения выдержали экзамен. На следующее утро у них осталось совсем немного еды. Они не голодали и не хранили слишком много еды.

Как растения занимаются математикой?

Заводам не нужно было ничего делать сознательно. Химические реакции в их клетках автоматически производили подсчет чисел. Здесь вы можете ясно увидеть, что растения невероятные. Они так много делают для окружающего их мира, но при этом довольно умны! Если вы не слишком хорошо разбираетесь в вычислениях, я составил список доступных комнатных растений, посмотрите его здесь.

Заключение

Мы надеемся, что вы узнали немного больше о растениях и их возможностях.На давний вопрос о том, что растения делают ночью, был дан ответ, но если вам все еще интересно, почему бы не проверить нашу информацию о том, зачем им темнота. Теперь вы знаете, что они не такие, как люди и животные, но у них есть период, когда они не так много, как когда люди и животные спят.

Как и у нас, у них есть триггер, чтобы знать, когда производить еду, а когда ее использовать. Хотя они не ходят в магазин или не поесть, они могут немного передвигаться, чтобы полностью попасть на солнечный свет. Сегодня перед сном вы можете просто пожелать своим комнатным растениям "спокойной ночи" перед сном!

Растения занимаются математикой, чтобы выжить в ночи

Растения используют химический калькулятор, чтобы разделить количество накопленной энергии на продолжительность ночи и тем самым решить проблему распределения своих энергетических резервов за ночь.

Биологи из Центра Джона Иннеса в Англии обнаружили, что у растений есть биологический процесс, который делит количество накопленной энергии на продолжительность ночи.Это решает проблему распределения запасов энергии в ночное время, чтобы растение могло продолжать расти, но при этом не подвергалось риску сжечь всю накопленную энергию.

Красота Зеленой Земли: Фотографии

Пока светит солнце, растения осуществляют фотосинтез. В этом процессе растения превращают солнечный свет, воду и углекислый газ в запасенную энергию в виде длинных цепочек сахара, называемых крахмалом. Ночью растения сжигают накопленный крахмал, чтобы обеспечить непрерывный рост.

«Расчеты точны, поэтому растения предотвращают голод, но также наиболее эффективно используют свою пищу», - заявила соавтор исследования Элисон Смит в пресс-релизе.«Если хранилище крахмала используется слишком быстро, растения будут голодать и перестанут расти ночью. Если хранилище используется слишком медленно, часть его будет потрачена впустую».

Чтобы дать листву математическую викторину, биологи раньше выключили свет на растениях, которые выращивались с 12-часовыми днями и ночами. Погружение растений в темноту после восьмичасового рабочего дня заставило их приспособиться к своему обычному ночному ритму. Поскольку у растений не было времени накопить столько крахмала, сколько обычно, им пришлось пересчитать свой метаболизм.

Остерегайтесь самых ядовитых растений Америки: фотографии

Даже после этого обмана, продолжающегося весь день, растения сдали экзамены и в итоге получили лишь небольшое количество крахмала, оставшегося на утро. Они не голодали и не хранили крахмал, который можно было бы использовать для дальнейшего роста.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск