История с примерами из ЕГЭ
Друзья, в истории про фотосинтез мы с вами вспомнили, что растения днём (когда идёт световая фаза) активно выделяют кислород.
А дышат ли они? Выделяют ли, как все мы, углекислый газ?
О, да, конечно! Все аэробные организмы, которых на нашей планете большинство, дышат - собственно, потому они и аэробные)) То есть потребляют кислород для сжигания в своей энергетической печке органических веществ, и выделяют получившийся углекислый газ.
Фотосинтез же работает (в смысле выделения кислорода) только на свету.
Так что на свету работают оба процесса - и дыхание, и фотосинтез. Однако газовый эффект дыхания куда меньше, чем газовый эффект фотосинтеза в нормальных условиях. Поэтому на свету количество выделяемого растениями при фотосинтезе кислорода будет гораздо выше, чем количество потребляемого в то же время кислорода ими же на дыхание. И количество потребляемого углекислого газа для фотосинтеза будет гораздо больше, чем выделяемого ими же при дыхании.
В темноте же растения не будут отличаться от прочих организмов - они будут только дышать, то есть потреблять кислород и выделять углекислый газ.
Газовый баланс – в жизни и в ЕГЭ))
У нас в ЕГЭ есть целый ряд задач про это.
И тут ещё один важный вопрос возникает.
Вот кислорода в атмосфере очень много. 20%, если округлить. Знаете, откуда он? Знаете! Растения нафотосинтезировали! Потому что никто больше нам свободный кислород не поставляет. И он просто так ниоткуда не выделяется. Наоборот, он потребляется - на процессы окисления, горения, дыхания. Но меньше его не становится! Потому что растения ежегодно восполняют запас кислорода. Держат его на уровне 20%.
А вот углекислого газа в атмосфере мало. Реально мало! 0%, если округлить. А если не округлять - 0,030-0,045%. Но растениям хватает. Если они на открытом воздухе. А вот если они в теплице, или в плотных посадках в безветренный день, или в воде - тогда нет, может и не хватить.
Запас производительности фотосинтеза
Если растению тепло, светло и мухи не кусают и достаточно углекислого газа, работают ли все его системы на максимуме?
Давайте посмотрим ещё пару задач, опять же из нашего ЕГЭ.
У нас очень умный экзамен по биологии, друзья. Очень. Поэтому детки, набравшие высокий балл по биологии реально умные.
Посмотрите на эту картинку.
Здесь мы видим график зависимости скорости фотосинтеза от концентрации углекислого газа. И мы видим, что начальное значение 0,02% СО2 - это ниже, чем в открытом воздухе. И фотосинтез при этом значении не идёт. Ну так у нас экспериментальная теплица, герметичная, чего хотим, того и подаём. Подали побольше - заработало! Ещё больше - ещё сильнее заработало! Мы уже дошли до уровня, что в атмосфере, а скорость всё ещё не максимальна. Она будет ещё расти где-то до 0,08-1,00%, что вдвое выше, чем в атмосфере. Это значит, что фотосинтетические системы имеют достаточно большой запас эффективности, что он работают не на полную катушку даже в нормальных условиях
Но при бОльшей концентрации скорость уже не растёт. Ну, это обычное дело. Все станки (ферменты фотосинтеза) заняты, больше деталей (глюкозы) собрать не могут, как не повышай количество заготовок (углекислого газа).
Газовый баланс в воде
Ещё интереснее дела идут в воде. Газы из атмосферы сперва должны раствориться, чтобы туда попасть. Кислорода в воздухе много, но растворяется в воде он неохотно. Углекислого газа мало, но растворяется от отлично. Но растворимость ещё и от температуры зависит. И, конечно, имеет значение глубина, течения, перемешивание воды. В общем, водные растения запросто могут испытывать дефицит газов.
В задачке исследователь добавляет в воду с водным растением соду, которая, по сути, и есть растворенный в воде углекислый газ. В подходящих для фотосинтеза условиях это приведёт к увеличению скорости фотосинтеза, а значит, и увеличению количества кислорода в воде.
Водные растения часто имеют аэренхиму - газозапасающую ткань. Там и кислород накапливается, который при фотосинтезе получается, и углекислый газ, что придыхании - получается такой хороший запас на всякий случай. Да еще и плавучесть увеличивается. В природе часто так - два-в-одном, три-в-одном.
Ладно, друзья, я бы вам ещё порассказала, но пора мне работу работать. Но ещё расскажу! Забегайте. Биология - она такая. Всегда есть, что рассказать.
Ваша Лл.