Cтраница 3
Температура играет роль фактора, лимитирующего рост и развитие растений, так как влияет на скорость деления клеток, интенсивность фотосинтеза и другие метаболические процессы. От температуры зависят темновые ( независимые от света) реакции фотосинтеза, а они в свою очередь дают начало различным метаболическим путям, описанным в гл. Интенсивность фотосинтеза и накопление достаточных количеств питательных веществ, необходимых для завершения полного жизненного цикла, - таковы факторы, определяющие географическое распространение растений. [31]
На рис. 5.1.11 приведены иллюстрации этого для двух видов солнечных элементов ( а и б) на основе р - / - п-перехода в a - Si. На рис. 5.1.12 представлены темновые и световые ВАХ для солнечного элемента со структурой SnO lp-i - n / Al. При использовании в теоретических расчетах основных параметров Иптп, ИрТр, Sn и Sp, определенных для этого элемента, экспериментальные кривые воспроизводятся автоматически. [33]
Из приведенных примеров элементарных фотохимических реакций видно, что в большом числе случаев в результате превращения возбужденных частиц образуются свободные радикалы. Эти радикалы вступают далее в нефотохимические ( темновые) реакции. Поэтому в целом процессы, идущие под действием света, как правило, состоят из нескольких элементарных стадий. Некоторые кинетические закономерности таких процессов будут рассмотрены в гл. [34]
Из приведенных примеров элементарных фотохимических реакций видно, что в большом числе случаев в результате превращения возбужденных частиц образуются свободные радикалы. Эти радикалы вступают далее в нефотохимические ( темновые) реакции. Поэтому в целом процессы, идущие под действием света, как правило, состоят из нескольких элементарных стадий. Некоторые кинетические закономерности таких процессов будут рассмотрены в § 2 гл. [35]
При фотосинтезе световая энергия улавливается хлороплас-тами и преобразуется в конечном итоге в энергию химических связей углеводоров; в расчете на 1 грамм-атом поглощенного углерода фиксируется 114 ккал энергии. В процессе фотосинтеза участвуют как фотохимические реакции, так и чисто ферментативные ( так называемые темновые) реакции и процессы диффузии, благодаря которым происходит обмен углекислотой и кислородом между растениями и атмосферным воздухом. Каждый из этих процессов находится под влиянием внутренних и внешних факторов и может ограничивать продуктивность фотосинтеза в целом. [36]
![]() |
Квантовые выходы некоторых фотохимических реакций. [37] |
Из этой таблицы видно, что квантовый выход не для всех фотохимических реакций равен единице. Объясняется это тем, что в ряде случаев вслед за собственно фотохимической реакцией происходят вторичные так называемые темновые реакции, в результате чего на один поглощенный фотон приходится в конечном итоге не одна, а несколько молекул продукта реакции. Например, в указанной в табл. 45 реакции взаимодействия водорода и хлора на один поглощенный фотон приходится до 100 000 прореагировавших молекул, что объясняется в данном случае наличием цепной реакции. [38]
Из этой таблицы видно, что квантовый выход не для всех фотохимических реакций равен единице. Объясняется это тем, что в ряде случаев вслед за собственно фотохимической реакцией происходят вторичные так называемые темновые реакции, в результате чего на один поглощенный фотон приходится в конечном итоге не одна, а несколько молекул продукта реакции. [39]
Применение же этого усилителя обусловлено необходимостью иметь минимальное искажение формы сигналов. Другой недостаток схемы - менее полное по сравнению с компенсационным методом использование энергии излучения источника вследствие существования темновых промежутков. [40]
Закон Эйнштейна справедлив только для первичного процесса, идущего с участием света. Но, как мы уже говорили, вслед за этим процессом могут возникнуть, и обычно возникают, вторичные, темновые, процессы. В результате всех этих вторичных реакций оказывается, что число превращенных молекул гораздо больше, чем число поглощенных системой квантов света. Чаще всего мы не можем определить число молекул или атомов, участвовавших в первичной фотохимической реакции, а измеряем только общее число N молекул или атомов, участвовавших во всех происшедших реакциях, включая фотохимические и темновые. Разделив величину N на п, мы получаем значение так называемого к в. [41]
![]() |
Принципиальная схема сцинтилляционного детектора.. - люминофор. 2 - корпус ФЭУ. 3 - катод. 4 - 8 - диоды. 3 - анод. [42] |
Такое количество электронов создает достаточный заряд для регистрации его в виде импульса амплитудой в несколько вольт. Даже в отсутствии излучения, в полностью затемненном умножителе, в результате тепловой эмиссии электронов с фотокатода и первых динодов ФЭУ появляются так называемые темновые импульсы, которые составляют основную часть фона сцинтилляционного детектора. Эти импульсы имеют небольшую амплитуду, и для их отсечения в схему регистрации вводят дискриминаторы. [43]
Фотохимические реакции не представляют собой исключения. Только вслед за этим возбужденные молекулы вступают в реакцию Разница лишь в том, что в фотохимических реакциях молекулы возбуждаются за счет световой энергии, а в темновых - за счет других источников, например нагревания. [44]
Эмерсон и Арнольд [13] установили, что цианид не действует на выход кислорода за время вспышки, если темновые интервалы между вспышками достаточно продолжительны. Форма кривых, изображающих выход на вспышку как функцию длины темнового периода с цианидом и без него, ясно показывает, что полный выход можно получить в тех случаях, когда темновые промежутки достаточно длинны, чтобы фотосинтетический аппарат успел перезарядиться новым запасом двуокиси углерода. Эта перезарядка связана с реакцией, не ограничивающей скорость в отсутствие яда, и становится ограничивающей, когда реакция тормозится цианидом. Представление о том, что эта реакция является первичной фиксацией двуокиси углерода, подкрепляется следующими опытами. Во-первых, опытами Рубена, Камена и Хассида [30] по действию цианида на обратимую фиксацию радиоактивной двуокиси углерода в темноте ( глава VIII); во-вторых, наблюдениями Ауфдемгартена [25], что скорость насыщения листьев двуокисью углерода в темноте после интенсивного фотосинтеза также замедляется под действием Ю-3 моль ] л цианида от обычной величины 20 - 30 сек. Таким образом, предположение о том, что чувствительным к цианиду компонентом фотосинтетического аппарата является карбоксилирующий энзим Е ( катализатор А по Франку), подкрепляется косвенными данными. [45]