Фотосинтез: теория и эксперимент

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработанный нами ранее подход для описания цепей сопряженных ферментативных реакций процесса фотосинтеза впервые позволил предложить строгую математическую модель непрямоугольной гиперболы, которая описывает зависимость скорости фотосинтеза от интенсивности света (I), концентрации CO2 и взаимодействие этих двух факторов. Фундаментальными параметрами этой модели являются световая (IK) и углекислотная (CK) субстратные константы, а также кривизна гиперболы (γ), параметры сопряжения (rIP и rCP) и максимальная скорость фотосинтеза (Pm). Предложены специальные спрямляющие координаты, в которых все семейство гипербол имеет вид прямой линии. Главные параметры могут быть найдены только при построении экспериментальных данных в спрямляющих координатах. Предлагаемая модель непрямоугольной гиперболы применима как для описания процесса фотосинтеза у морских водорослей и высших растений, так и для поглощения витамина B12 водорослями, и зависимости скорости выедания пищи зоопланктоном и рыбой.

Об авторах

В. И. Звалинский

Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: biomar@mail.ru
Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Blackman F.F. Optima and limiting factors // Ann. Bot. 1905. V. 19. P. 281.
  2. Baly E.C.C. The kinetics of photosynthesis // Proc. R. Soc. B. 1935. V. 117. P. 218.
  3. Michaelis L., Menten M.L. Die kinetik der invertinwirkung // Biochem. Z. 1913. V. 49. P. 333.
  4. Рабинович Е. Фотосинтез. Москва: Иностранная литература, 1953. Т. 2. 652 с.
  5. Talling J.F. Photosynthetic characteristics of some freshwater plankton diatoms in relation to underwater radiation // New Phytol. 1957. V. 56. P. 29.
  6. Jassby A.D., Platt T. Mathematical formulation of the relationship between photosynthesis and light for phytoplankton // Limnol. Oceanogr. 1976. V. 21. P. 540.
  7. Platt T., Gallegos C., Harrison W.G. Photoingibition of photosynthesis in natural assemblages of marine phytoplankton // J. Mar. Res. 1980. V. 38. P. 687.
  8. Звалинский В.И., Литвин Ф.Ф. Зависимость фотосинтеза от концентрации углекислоты, интенсивности и спектрального состава света // Физиология растений. 1988. Т. 35. С. 444.
  9. Звалинский В.И. Формирование первичной продукции в море // Известия ТИНРО. 2006. Т. 147. С. 276.
  10. Haxo F.T., Blinks L.R. Photosynthetic action spectra of marine algae // J. Gen. Physiol. 1960. V. 33. P. 389.
  11. Звалинский В.И., Литвин Ф.Ф. Стационарная кинетика цепей сопряженных циклических реакций // Биохимия. 1986. Т. 51. С. 1741.
  12. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений. Москва: Мир, 1986. Т. 1. 392 с.
  13. NOAA Greenhouse Gas Marine Boundary Layer: ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/ccg/co2/in-situ.
  14. Liu J., Wang X., Rong Z., Gao Y., Zhang G., Wang W., Ge L., Mao Y., Guo Z., Wang Q., Zhao Ch. Modified non-rectangular hyperbola equation with plant height for photosynthetic light-response curves of Potentilla anserina and Elymus nutans at various growth phases in the Heihe River Basin, Northwest China // J. Arid Land. 2019. V. 11. P. 764.
  15. Monod I. La technique de culture continue. Theoretic and application // Ann. Inst. Pasteur. Microbiol. 1950. V. 79. P. 390.
  16. Shiotani T., Uye S. Selective feeding of the calanoid copepod Calanus sinicus on the natural microplankton assemblage, with special reference to microzooplankton // North Pacific Marine Organization (PICES) Ninth Annual Meeting Report (October 20–28, 2000). Hakodate, Hokkaido, Japan. 2000. P. 133.
  17. Ивлев В.С. Экспериментальная экология питания рыб. Киев: Наукова думка. 1977. 272 с.
  18. Kishi M.J., Kashiwai M., Ware D.M., Megrey B.A., Eslinger D.L., Werner F.E., Aita M.N., Azumaya T., Fujii M., Hashimoto Sh., Huang D., Iizumi H., Ishida Y., Kang S., Kantakov G.A. et al. NEMURO – a lower trophic level model for the North Pacific marine ecosystem // Ecol. Model. 2007. V. 202. P. 12.
  19. Vichi M., Pinardi N., Masina S. A generalized model of pelagic biogeochemistry for the global ocean ecosystem. Part I: theory // J. Mar. Syst. 2007. V. 64. P. 89.

Дополнительные файлы


© В.И. Звалинский, 2023