О балансе веществ в фотосинтезе

Сообщений: 60
Страна:
Город: Зеленоград

Вот о чем недавно задумался: как при фотосинтезе соотносится потребленный CO2 и выделенный кислород. И вот какие мысл пришли в голову. Не обращая внимание на внутренние хитрые реакции фотосинтеза, можно, просто считая растение черным ящиком, выстроить следующую простую логику:
Если взять сухую массу растения (удалив из него воду, которая там доминирует), то подавляющая часть составлена всего из трех элементов: углерода, водорода и кислорода. Остальное (азот, фосфор, натрий, калий, кальций, магний...) составляет ничтожные проценты. Причем углерод, кислород и водород в основном встречаются в составе разных углеводов: целлюлозы, глюкозы...
Углеводы - это 95% сухой массы. Поэтому весь фотосинтез можно считать просто синтезом углеводов. А теперь попробуем посчитать баланс веществ.

Вот формула целлюлозы [С6Н7О2(OH)3]n (полимер, состоящий из n одинаковых звеньев) Попробуем ее собрать из углекислого газа и воды.
6C потребует 6 молекул CO2, из них получится 12 атомов кислорода.
10 атомов водорода в молекуле целлюлозы потребуют 5 молекул воды. Из них остаются еще 5 атомов кислорода.
Итого, у нас 17 атомов кислорода освобождается. В молекулу целлюлозы из них войдут 5. Т.е. лишними остаются 12 атомов кислорода, из которых получится 6 молекул O2.

Таким образом, из 6 молекул CO2 получается 6 молекул O2, кислорода получается столько же, сколько было углекислого газа.

Возьмем глюкозу C6H12O6. Тут получается совершенно аналогично, только используется 6 молекул воды.
И опять получается, что количество выделившегося кислорода по объему совпадает с поглощенным CO2. С другими углеводородами будет так же.
Можно предположить, что все синтезируемые углеводы обладают таким свойством.
И всегда количество потребленного CO2 совпадает с количеством освобожденного кислорода.

Вопрос биологам-специалистам. На сколько правомерны такие рассуждения?



Настройки просмотра комментариев

Выберите нужный метод показа комментариев и нажмите "Сохранить установки".
Сообщений: 60
Страна:
Город: Зеленоград

Да, уже делал как-то. Проверял газ на выходе из фильтра. Минимум 50% было не кислород. Надо будет на растениях тоже проверить



Изображение пользователя Praeclara.
Сообщений: 534
Страна:
Город: Москва

Насколько концентрированный кислород в выделяемом растениями газе можно проверить школьным экспериментом. Собрав газ в пробирку, поднести тлеющую лучину. Если загорится, примесями можно принебречь. Или нет?
В том-то и дело что не справляется. При КН4 и рН6,3 сродство к СО2 настолько велико, что вода должна впитывать его как губка. Однако этого не происходит. Значит скорость диффузия очень мала. Это мои догадки, но можно измерить повышение концентрации СО2 тестами в воде без растений.



Сообщений: 60
Страна:
Город: Зеленоград

В принципе да, обычно можно не подавать, или подавать аэрацию. Но бывает такая плотная посадка, что естественный метод все равно не справляется.



Изображение пользователя Praeclara.
Сообщений: 534
Страна:
Город: Москва

А сколько в час растворится СО2 из воздуха на кв.м. поверхности при Т25С, скажем при КН1 и рН6,0? Если исходить из таблицы растворимости, СО2 при таких показателях можно было бы принудительно не подавать. Если аквариум не ширма.



Сообщений: 60
Страна:
Город: Зеленоград
Слава Семыкин :

Значит СО2 в воде меньше, чем в воздухе.

На сколько я понимаю, сравнивать концентрацию в литре воды и в литре воздуха - не есть правильно. А вот интересно, как правильно? В каком случае естественная диффузия будет растворять дополнительный газ, а в каком выветривать? Должно как-то зависеть от давления и температуры.



Изображение пользователя Слава Семыкин.
Сообщений: 587
Страна: Россия
Город: Химки-Левый берег

Значит СО2 в воде меньше, чем в воздухе.



Сообщений: 60
Страна:
Город: Зеленоград
Слава Семыкин :

Вопрос: а какой в аквариуме pH?
Я уже приводил эти данные:

цитата:

Литр воздуха содержит в среднем около 49 мг СО2.
Литр воды при pH = 7, в зависимости от KH, от 3 до 59 мг СО2 и выше.

У меня kH 5 pH 7.0 Но эффект наблюдается не только у меня, или даже скорее не у меня.



Изображение пользователя Слава Семыкин.
Сообщений: 587
Страна: Россия
Город: Химки-Левый берег
Konstantin_K :

Насыщения, конечно, нет. Но вот концентрация газа в воде при принудительной подаче выше, чем в атмосфере, поэтому газ по идее может только выходить.

Вопрос: а какой в аквариуме pH?
Я уже приводил эти данные:

цитата:

Литр воздуха содержит в среднем около 49 мг СО2.
Литр воды при pH = 7, в зависимости от KH, от 3 до 59 мг СО2 и выше.



Изображение пользователя Pantagruel.
Сообщений: 1143
Страна: Палестинская территория, оккупированная
Город: Озёры

Извиняюсь,неверно сформулировал,стремился к лаконизму. Влияют физические параметры выходного отверстия инжектора и поверхностное натяжение.Из разных типов инжекторов(диаметр,форма,материал)выходят пузырьки разного размера.Наглядный пример - обычный поток пузырей из распылителя.Они разные.
На листе растения размер пузыря впрямую зависит от силы его сцепления с листом в КОНКРЕТНОЙ точке.Это вообще величина довольно абстрактная.
А плотность здесь вот как влияет: у пузырька более лёгкого газа подьёмная сила в воде выше,следовательно он отрывается от инжектора (или поверхности) быстрее,следовательно,имеет меньший объём.



Изображение пользователя Андрей Клочков.
Сообщений: 5972
Страна: Россия
Город: Москва
Pantagruel :

Разность плотностей СО2 и О2 даёт неодинаковый ОБЪЁМ пузырьков

А вот это, простите, чушь.
Есть такой Закон Авогадро. Одна из основ физической химии...



Настройки просмотра комментариев

Выберите нужный метод показа комментариев и нажмите "Сохранить установки".