Исследование лимитирующих факторов
Введено| English | Значение |
|---|---|
| limiting factor/ˈlɪmɪtɪŋ ˈfæktə/ | ограничивающий фактор |
| light intensity/laɪt ɪnˈtensɪti/ | интенсивность освещения |
| denature/ˈdenətʃə/ | денатурация |
| greenhouse/ˈɡriːnhaʊs/ | теплицу |
Что ограничивает фотосинтез?
- Скорость фотосинтеза зависит от условий среды.
- Ограничивающий фактор — это фактор, находящийся в наибольшей нехватке и тормозящий скорость процесса.
- Три основных фактора: интенсивность освещения, концентрация CO₂ и температура.
Лимитирующий фактор — это:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Лимитирующим фактором является любой требуемый компонент, находящийся в наименьшем количестве, который ограничивает общую скорость.
Добавление углекислого газа может повысить скорость фотосинтеза, если CO₂ является лимитирующим фактором.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Только фактор наименьшего количества ограничивает скорость, поэтому его увеличение ускоряет процесс.
Чтение графика
- Повышение освещения ускоряет фотосинтез — пока другой фактор не станет лимитирующим.
- Повышение CO₂ ускоряет процесс — пока другой фактор не станет лимитирующим.
- Повышение температуры ускоряет его — но только до оптимума; слишком высокая температура вызывает денатурацию ферментов.
- Пока линия растет, лимитирующим является свет. Там, где она выходит на плато, лимитирует что-то другое (CO₂ или температура).
Лимитирующие факторы
скорость растет, затем выходит на плато
Перетащите ползунки. Увеличение освещенности ускоряет фотосинтез — пока CO₂ или температура не ограничат его (плато).
На графике зависимости скорости от интенсивности света, где линия выравнивается:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Пока скорость растет, ее ограничивает свет; как только она выходит на плато, света достаточно, и что-то другое ограничивает скорость.
Почему повышение температуры ускоряет фотосинтез только до определенного предела?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Повышение температуры ускоряет ферментативные реакции до оптимума; за его пределами ферменты денатурируют, и скорость снижается.
Соотнесите каждый фактор с его ролью в фотосинтезе.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Свет обеспечивает энергией световые реакции, CO₂ питает цикл Кальвина, температура контролирует ферменты — наименее доступный из них ограничивает скорость.
Измерение скорости
- Используйте красный окислительно-восстановительный индикатор (DCPIP / метиленовый синий) со суспензией хлоропластов: краситель обесцвечивается по мере их работы — тестируйте разные интенсивности освещения или длины волн.
- С целым водным растением подсчитывайте пузырьки кислорода, выделяемые в процессе, для сравнения условий.
Один простой способ измерить скорость фотосинтеза — подсчитать количество ______ пузырьков, выделяемых водным растением.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Кислород является продуктом фотосинтеза; подсчет (или сбор) пузырьков отслеживает скорость процесса.
Коммерческое использование лимитирующих факторов
- Фермеры повышают урожай, устраняя лимитирующий фактор в теплицах: добавляя освещение, тепло и дополнительный CO₂.
Разобранный пример. В яркий теплый день часто лимитирующим фактором является CO₂. Фермент подает дополнительный CO₂ в теплицу, и скорость фотосинтеза — а вместе с ним и урожайность культуры — возрастает.
Вы поняли
- ограничивающий фактор = фактор в наименьшем количестве, определяющий максимум скорости
- три фактора: интенсивность освещения, концентрация CO₂, температура
- на графике скорости от освещенности: рост = лимитирует свет; плато = лимитирует другой фактор; слишком жарко → ферменты денатурируют
- измеряйте с помощью DCPIP/метиленового синего + хлоропласты или подсчитывайте пузырьки O₂ из водного растения