Автор Тема: КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?  (Прочитано 9520 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Alexy

  • Участник форума
  • Сообщений: 5652
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« : Июнь 21, 2007, 12:00:28 »
Прочитал, что КПД фотосинтеза в тропических лесах до 80% за счет того, что листья отражают значительную часть света друг на друга, в т.ч. ниже лежащие листья, ибо листья располагаются восновном не перпендикулярно, а под углом к свету.
В итоге каждый лист поглощает небольшую порцию света, которая почти вся используется полезно.

Правда ли это или ложная информ.?

Оффлайн Inry

  • Участник форума
  • Сообщений: 566
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #1 : Июнь 21, 2007, 19:40:40 »
КПД фотосинтеза таким большим не будет. Наверное, журналисты спутали его с коэффициентом поглощения. Поскольку для фотосинтеза используется не весь спектр, а лишь ограниченный диапазон. Далеко не каждый квант попадёт в активный центр, и далеко не каждый активный центр сработает.
Дальше - процесс фотосинтеза не кончается на перекачке электричества, надо ещё синтезировать органику. А тут - тоже потери.

Оффлайн Alexy

  • Участник форума
  • Сообщений: 5652
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #2 : Июнь 21, 2007, 20:47:35 »
А разве при облачности и сумерках  (т.е. слабом освещении) КПД фотосинтеза не становиться намного выше? И не переваливает за 50 и более %?

Я думал, что КПД 1-2 % - это только на ярком солнце. Я не прав?

DNAoidea

  • Гость
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #3 : Июнь 22, 2007, 02:46:35 »
Цитата: "Inry"
Далеко не каждый квант попадёт в активный центр, и далеко не каждый активный центр сработает.

Ну как раз эта проблема в лесу и решается - не попадёт на одном листе, попадёт на другом.
Кстати, продуктивность саванны же очень высока, и сравнима с таковой некоторых лесов, стало быть дело не только в многоуровневом поглощении.

Оффлайн Alexy

  • Участник форума
  • Сообщений: 5652
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #4 : Июнь 22, 2007, 15:50:01 »
Цитата: "DNAoidea"
Кстати, продуктивность саванны же очень высока, и сравнима с таковой некоторых лесов, стало быть дело не только в многоуровневом поглощении.

Да.  :? Это говорит в пользу ложности информации о КПД 80% в лесах.

Но объяснение такого высокого КПД через преломление света все-же выглядит вполне логичным.

Оффлайн daltair

  • Участник форума
  • Сообщений: 3
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #5 : Июнь 29, 2007, 19:42:08 »
Спектр поглощения хлорофила, как уже было сказано, очень узок. А сами активные центры фотосистемы вообще ловят определенную длину волны. Если бы не антенны, ловили бы совсем мало.
Этот самый свет, пригодный для фотосинтеза, составляет лишь малую часть света в тропиках, где все же в ультрафиолете слишком много. А свет ненужной волны, сколько его не отражай, краснее не станет, так что другие растения его не поймают все равно. Так что, вечный двигатель не удался. :)

Кстати, в среднем хороший КПД реакций в клетках 40-60%

Оффлайн sss

  • Участник форума
  • Сообщений: 796
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #6 : Июнь 29, 2007, 19:59:05 »
Цитата: "daltair"
А свет ненужной волны, сколько его не отражай, краснее не станет, так что другие растения его не поймают все равно. Так что, вечный двигатель не удался. :)

Как это - не станет? Насколько помню из физики, длина волны переизлученного при отражении фотона выше, чем исходного (в силу закона сохранения энергии). Так что (теоретически) при многократном переотражении УФ он сдвинется в красную область.

Оффлайн Alexy

  • Участник форума
  • Сообщений: 5652
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #7 : Июль 02, 2007, 14:29:34 »
Так есть же в природе другие светоулавливающие пигменты для других длин волн:
 хлорофилы, бактериохлорофилы, бактериородопсин,каротиноиды, фикобилины,  которые встречаются у водорослей и бактерий
 и способны при определенном сочетании обеспечить акцептирование всего видимого диапазона и даже ближней части ИнфраКрасного.

Они не использ. наземными растениями вроде именно потому, что днем избыточная интенсивность света
(количество квантов на единицу площади листа за единицу времени), и достаточно улавливать узкие диапазоны длин волн.

Диапазоны поглощения обычного хлорофила находятся именно в красной (для заходящего солнца)
 и в голубой (для облачности) частях спактра.
 В этих двух случаях низкой интенсивности света интенсивность фотосинтеза не снижается, а КПД приближается (как я всегда думал) к 100%.

Оффлайн Илья

  • Участник форума
  • Сообщений: 83
    • сайт и форум "Дикие крысы"
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #8 : Июль 06, 2007, 20:22:19 »
Слышал, что в Арктике КПД фотосинтеза у сосудистых растений в 3 - 4 раза больше, чем у их более южных родственников.

Оффлайн Alexy

  • Участник форума
  • Сообщений: 5652
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #9 : Июль 06, 2007, 21:35:27 »
Это если измерять при том же ярком освещении, что и южные растения?

Оффлайн Alexy

  • Участник форума
  • Сообщений: 5652
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #10 : Июль 06, 2007, 22:42:59 »
Может КПД 1-2% - это не из-за невозможности использовать для фотосинтеза все подходящие фотоны, попадающее на молекулу хлорофила в единицу времени?
Возможно такой КПД просто потому, что  интенсивность света воспринимаемых хлорофилом и каротиноидами спектральных диапазонов
 составляет как раз 1-2% от общей интенсивности солнечного света?

Однако сопоставляя солнечный спектр http://images.google.com/imgres?imgurl=http://scil.sinp.msu.ru/pub/study/kniga/CH_3_UV/3-1.gif&imgrefurl=http://scil.sinp.msu.ru/pub/study/kniga/CH_3_UV/ch3_uv_1.html&h=335&w=512&sz=4&hl=ru&start=4&um=1&tbnid=w3eceATPzHeUtM:&tbnh=86&tbnw=131&prev=/images%3Fq%3D%25D1%2581%25D0%25BF%25D0%25B5%25D0%25BA%25D1%2582%25D1%2580%2B%25D1%2581%25D0%25BE%25D0%25BB%25D0%25BD%25D1%2586%25D0%25B0%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dru%26lr%3D%26sa%3DN
и спектры поглощения хлорофиллов a и b и каротиноидов высших растений http://www.dvo.sut.ru/libr/biomed/i173zaha/2.htm  (рис. 5а)  
видно, что в диапазонах их поглощения лежит значительно больше 1-2% всей интенсивности солнечного света.

Оффлайн Илья

  • Участник форума
  • Сообщений: 83
    • сайт и форум "Дикие крысы"
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #11 : Июль 08, 2007, 09:02:12 »
Цитата: "Alexy"
Это если измерять при том же ярком освещении, что и южные растения?

К сожалению, подробностей не знаю. Может быть, да, потому что там еще упоминались более высокая активность ферментов и низкий температурный оптимум.

Оффлайн Дем

  • Участник форума
  • Сообщений: 396
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #12 : Август 28, 2007, 23:47:10 »
Цитата: "Alexy"
Может КПД 1-2% - это не из-за невозможности использовать для фотосинтеза все подходящие фотоны, попадающее на молекулу хлорофила в единицу времени?
Возможно такой КПД просто потому, что  интенсивность света воспринимаемых хлорофилом и каротиноидами спектральных диапазонов
 составляет как раз 1-2% от общей интенсивности солнечного света?
ИМХО - из-за "умышленного нежелания" растений потреблять большее количество фотонов.
Ибо каждый акт фотосинтеза требует подвода соответствующих молекул - а растение просто не в состоянии это обеспечить

Оффлайн plantago

  • Участник форума
  • Сообщений: 671
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #13 : Август 29, 2007, 00:10:04 »
С уважением,
plantago

Оффлайн Alexy

  • Участник форума
  • Сообщений: 5652
КПД фотосинтеза в лесах до 80% ?
« Ответ #14 : Август 29, 2007, 12:39:22 »
Спасибо, Плантаго!
Цитата: "Дем"
КПД 1-2% - из-за "умышленного нежелания" растений потреблять большее количество фотонов.
Ибо каждый акт фотосинтеза требует подвода соответствующих молекул - а растение просто не в состоянии это обеспечить

Т.е. Вы имеете в виду недостаток СО2?

Но ведь речь идет о КПД Фотосинтеза участка леса, а не о КПД отдельного листа.
К нижним слабо освещенным листьям и к листьям, сильно освещенным, но расположенным под углом к свету, СО2 подводится достаточно, чтобы использовать все фотоны.