Главная » Форумы » Аквариумистика » Наука

О балансе веществ в фотосинтезе

Konstantin_K
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?

  • Facebook
  • Twitter
  • Google
  • Yandex
  • VKontakte
‹ Некрофобия совместимость ›

Опубликовано Konstantin_K в ср., 26/01/2011 - 18:37.
  • 7549 просмотров

« первая‹ предыдущая123

Настройки просмотра комментариев

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

На самом деле проясню, что побудило задаться этим вопросом. Уже неоднократно обращают внимание на следующую ситуацию:
Хорошо освещенный аквариум с подачей CO2 с полным его растворением. Можно предположить, что при принудительной подаче CO2 не должен быть дополнительный приход углекислого газа из атмосферы, скорее, наоборот, возможно некоторое выветривание. Через несколько часов после начала светового дня начинается активное выделение пузырей кислорода на растениях. Опять же, следует предположить, что еще какая-то (и немалая) часть кислорода улетучивается в атмосферу из растворенного состояния на поверхности воды. Т.е. кислород тоже улетучивается, но не поступает.
При этом мы непосредственно можем оценить количество подаваемого CO2, поскольку есть счетчик пузырьков. Количество CO2, используемое для фотосинтеза явно не больше этого значения.
Так вот многие утверждают (я сам осторожно с ними соглашусь), что количество кислорода выделяющееся в единицу времени на растениях в виде пузырьков ощутимо, в разы, превышает то количество CO2, которое проходит через счетчик пузырьков.
Что, вообще говоря, противоречит выкладкам, которые я написал в начале топика.

Интересно услышать версии.


чт., 27/01/2011 - 13:32

Изображение пользователя Crossover.
Crossover
Сообщений: 45
Страна: Россия
Город: Владимир

Некоторые, но не все? И когда они берут из карбонатов, это видно сразу, но никогда не видел, чтобы пузыряли растения, покрытые карбонатной коркой, скорее, они где-то уже на пути в мир иной . Например, фонтиналис может ли брать откуда-то ещё, кроме как из углекислого газа?
А как быть, если карбонатов нет вообще (осмос, торфованая вода)? Какие ещё источники могут присутствовать? Прочие растворённые вещества (не карбонаты)? Могут ли использовать самоедство, понукаемые сильным освещением к перлингу?


ср., 26/01/2011 - 21:07

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

Хорошо,только не понимаю,почему не в тему?Фотосинтез,цикл СО2/О2, выведенный из цикла углерод...


ср., 26/01/2011 - 20:43

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

Означает ли это, что при наличии "перлинга" в отсутствие подачи избыточного цеодва - например, очень яркий свет - углерод и кислород берутся откуда-то из других, скрытых, источников?

Углерод некоторые растения могут брать из карбонатов.

Pantagruel :

...Расчёты опровергают миф о том,что существованием кислородной атмосферы мы обязаны фотосинтезу.Оказывается,если бы большое количество органики не было захоронено в виде нефти,торфа,угля,газа,то избытка кислорода в атмосфере и не было бы...

Во всяком случае фотосинтезу мы обязаны наличием кислорода в атмосфере. Других естественных процессов, дающих такое количество свободного кислорода, я лично не знаю. И не считаю, что в атмосфере кислорода избыток. Могло бы быть и побольше. И вообще к теме обсуждения это отношения не имеет.


ср., 26/01/2011 - 20:21

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

Абсолютно правильные рассуждения...число моль CO2 на входе равно числу моль О2 на выходе.

Это вообще очень интересная тема.Расчёты опровергают миф о том,что существованием кислородной атмосферы мы обязаны фотосинтезу.Оказывается,если бы большое количество органики не было захоронено в виде нефти,торфа,угля,газа,то избытка кислорода в атмосфере и не было бы.Эти расчёты давненько производили,т.к. Лем о них ещё в "Сумме технологии" упоминает.
Как вам такая существующая версия: человек как биологический вид нужен природе,чтобы сжечь захороненные ископаемые и восстановить таким образом в экосистеме баланс по углероду?
P.S.Пардон,о цикле - это не в "Сумме",а в комментариях Переслегина к ней.Очень обоснованно.У меня здесь:
С.Лем,"Сумма технологии" М.:"АСТ",2002 С.Переслегин,"Того,что достаточно для Геродота..",глава 3.Эволюция и антропегенез,статья 2.


ср., 26/01/2011 - 21:56

Изображение пользователя Crossover.
Crossover
Сообщений: 45
Страна: Россия
Город: Владимир

Означает ли это, что при наличии "перлинга" в отсутствие подачи избыточного цеодва - например, очень яркий свет - углерод и кислород берутся откуда-то из других, скрытых, источников?


ср., 26/01/2011 - 19:46

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

Абсолютно правильные рассуждения.
Если выписать итоговые (без промежуточных стадий) уравнения реакций фотосинтеза любых углеводов (целлюлозу и глюкозу ты уже посчитал - возьми крахмал, фруктозу, мальтозу, сахарозу, и т.п.), и уравнять их, то увидим ту же самую картинку: число моль CO2 на входе равно числу моль О2 на выходе.


ср., 26/01/2011 - 19:05

« первая‹ предыдущая123

Настройки просмотра комментариев

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