Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
7.10. X,Y и Z — точки, в которых свет перестает быть главным лимитирующим фактором в этих 4 экспериментах. Вплоть до этих точек наблюдается линейная зависимость между освещенностью и интенсивностью фотосинтеза.
7.11. Ферменты начинают денатурировать.
7.12. Подобные условия возникают: а) в затененном сообществе, например в лесу; на рассвете и в сумерках в теплом климате; б) в ясный зимний день.
7.13. Хлоропласты клеток мезофилла участвуют в световых реакциях, хлоропласты клеток обкладки проводящих пучков — в темновых.
7.14. Кислород конкурирует с диоксидом углерода за активный центр РиБФ-карбоксилазы.
7.15. Насос для перекачки диоксида углерода. Малатный обходной путь, действуя как насос для перекачки диоксида углерода, увеличивает его концентрацию в клетках обкладки проводящих пучков, увеличивая таким образом эффективность работы РиБФ-карбоксилазы.
БОТАНИКА
342 Ответы и обсуждение
Насос для перекачки водорода. Малат переносит водород от НАДФ •H2, содержащегося в клетках мезофилла, к НАДФ в клетках обкладки проводящих пучков, где восстанавливается НАДФ • H2. Преимущество такого переноса состоит в том, что НАДФ • H2 образуется в результате эффективной световой реакции в хлоропластах клеток мезофилла и затем может быть использован в качестве восстановительного потенциала в цикле Кальвина в хлоропластах клеток обкладки проводящих пучков, в которых собственный синтез НАДФ • H2 ограничен.
7.16. а) Снижение концентрации кислорода стимулирует Сз-фотосинтез, поскольку при этом уменьшается конкуренция между кислородом и диоксидом углерода за активный центр РиБФ-карбоксилазы.
б) Снижение концентрации кислорода не влияет на фотосинтез у С4-растений, поскольку ФЕП-карбоксилаза не связывает кислород.
7.17. Темно-синий цвет красителя исчезает по мере его восстановления, а зеленые хлоропласты остаются.
7.18. ДХФИФ остается синим в контрольных пробирках 2 и 3. На примере пробирки 2 показано, что одним светом нельзя вызвать изменения цвета и что для осуществления реакции Хилла необходимы хлоропласты. На примере пробирки 3 видно, что для протекания реакции Хилла свет так же необходим, как и хлоропласты.
7.19. Двумя органеллами, наиболее близкими к хлоропластам по размерам, являются ядра (немного больше) и митохондрии (немного меньше). Для того чтобы выделить чистые хлоропласты, необходимо более точное дифференциальное центрифугирование или центрифугирование в градиенте плотности.
7.20. Косвенные данные позволяют предположить, что ядра и митохондрии не участвуют в восстановлении ДХФИФ, так как для этого необходим свет, а эти органеллы не содержат ни хлорофилла, ни любого другого видимого пигмента.
7.21. Для того чтобы снизить активность ферментов. Во время гомогенизации ферменты могли высвободиться из других органелл клеток, например из ме-зосом или вакуолей.
7.22. Клеточные реакции протекают эффективно только при определенных pH; любое существенное изменение pH, вызванное, например, высвобождением кислот из других частей клетки, может повлиять на активность хлоропластов.
7.23. а) Вода, б) ДХФИФ.
7.24. Только к нециклическому фотофосфорилирова-нию:
1) выделился кислород;
2) электроны были захвачены ДХФИФ, поэтому они не могли вернуться в ФСІ.
ММА им. И.М. Сеченова
7.25. а) У хлоропластов отсутствует оболочка (ограничивающая мембрана) и строма. Остается только внутренняя система мембран.
б) Среда без сахарозы является гипотонической для хлоропластов. Не имея защитной клеточной стенки, разрушенной при гомогенизации клеток, хлоропласты осмотически поглощают воду, набухают и лопаются. Строма растворяется, остаются только мембраны.
в) Данные изменения желательны, потому что лопнувшие хлоропласты обеспечивают более эффективный доступ ДХФИФ к мембранам, где протекает реакция Хилла.
7.26. Открытие реакции Хилла послужило поворотным пунктом по нескольким причинам. 1) Она показала, что выделение кислорода может происходить без восстановления диоксида углерода, доказывая тем самым, что световые и темновые реакции и реакции расщепления воды разобщены. 2) Она показала, что хлоропласты могут осуществлять светозависимое восстановление акцепторов электронов. 3) Она предоставила биохимические данные о том, что световые реакции фотосинтеза полностью сосредоточены в хлоропластах.
7.27. Растения в темноте продолжают расходовать сахара, например для дыхания. В темноте фотосинтез прекращается, и, после того как израсходуются все сахара, в сахара превращается запасенный крахмал, расщепляющийся до сахарозы, которая транспортируется из листьев к другим частям растения.
7.28. Его необходимо поместить в такую же колбу, но воду заменить раствором гидроксида калия. Непромокаемая хлопковая ткань должна защищать стебель, на котором находится лист. (Поверхность самого стебля можно обработать известковой водой, чтобы воспрепятствовать случайному повреждению, которое может повлиять на фотосинтез.)
7.29. Можно измерять скорость поглощения диоксида углерода, скорость выделения кислорода и скорость образования углеводов. Можно также измерять скорость прироста сухой массы листьев. Такое измерение особенно удобно проводить на культурных растениях в конце сезона вегетации, когда можно получить достаточно большое количество материала для исследования. Опыт по измерению скорости поглощения CO2 описан в разд. 7.5.
