АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Действие разных участков спектра солнечного излучения на живые организмы

Читайте также:
  1. I. Сближение и дистантное взаимодействие половых клеток
  2. III. ПЕРВИЧНОЕ ДЕЙСТВИЕ: ДЕЛЕНИЕ ЕДИНИЧНОСТИ
  3. IV. ОЖОГИ ОТ СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
  4. А) процесс выделения на электродах веществ, входящих в состав электролита Б) объединение ионов разных
  5. Агрегатный индекс цен: особенности построения с учетом разных весов
  6. Адгезия – притяжение частиц из разных фаз.
  7. Административный порядок предоставления земельных участков, находящихся в государственной собственности.
  8. Алгоритм отцепки и введения в действие ЗП
  9. Анализ изменения пространственного спектра фазовой решетки при смещении ее вдоль оси 0х.
  10. Анитибиотики широкого спектра действия
  11. Антропогенное воздействие на атмосферу. Источники и последствия загрязнений.
  12. Антропогенное воздействие на гидросферу. Источники и последствия загрязнений.

Ионизирующее излучение действует на субклеточном уровне (ядра, митохондрии), может оказывать мутагенный эффект. Среди ультрафиолетовых лучей (УФЛ) до поверхности Земли доходят только длинноволновые (290–380 нм), а коротковолновые, губительные для всего живого, практически полностью поглощаются на высоте около 20–25 км озоновым экраном – тонким слоем атмосферы, содержащим молекулы О3. Длинноволновые ультрафиолетовые лучи, обладающие большой энергией фотонов, имеют высокую химическую активность. Большие дозы их вредны для организмов, а небольшие необходимы многим видам. В диапазоне 250–300 нм УФЛ оказывают мощное бактерицидное действие и у животных вызывают образование из стеролов антирахитичного витамина D; при длине волны 200–400 нм вызывают у человека загар, который является защитной реакцией кожи. Инфракрасные лучи с длиной волны более 750 нм оказывают тепловое действие.

Видимая радиация несет приблизительно 50 % суммарной энергии. С областью видимой радиации, воспринимаемой человеческим глазом, почти совпадает ФР – физиологическая радиация (длина волны 300–800 нм), в пределах которой выделяют ФАР – область фотосинтетически активной радиации (380–710 нм). Область ФР можно условно разделить на ряд зон: ультрафиолетовую (менее 400 нм), сине-фиолетовую (400–500 нм), желто-зеленую (500–600 нм), оранжево-красную (600–700 нм) и дальнюю красную (более 700 нм).

Зеленым растениям свет нужен для образования хлорофилла, формирования гранальной структуры хлоропластов; он регулирует работу устьичного аппарата, влияет на газообмен и транспирацию, активизирует ряд ферментов, стимулирует биосинтез белков и нуклеиновых кислот. Свет влияет на деление и растяжение клеток, ростовые процессы и на развитие растений, определяет сроки цветения и плодоношения, оказывает формообразующее воздействие. Но самое большое значение имеет свет в осуществлении процесса фотосинтеза. С этим связаны основные адаптации растений по отношению к свету.

Фотоавтотрофы способны ассимилировать СО2, используя лучистую энергию Солнца и преобразуя ее в энергию химических связей в органических соединениях. Пурпурные и зеленые бактерии, имеющие бактериохлорофиллы, способны поглощать свет в длинноволновой части (максимумы в области 800-1100 нм). Это позволяет им существовать даже при наличии только невидимых инфракрасных лучей. Водоросли и высшие зеленые растения поглощают свет в диапазоне, близком к видимому человеческим глазом.

В Мировом океане водоросли обитают в освещаемой зоне. Глубже всех проникают красные водоросли. Чаще они обитают на глубинах до 20–40 м, но если прозрачность воды велика, то встречаются до 100 и даже 200 м.

Фототаксис - двигательная реакция подвижных микроорганизмов в ответ на световой стимул, также это реакция на свет зооспор, а также медленное перемещение хлоропластов внутри клетки. 2 основных типа Ф.: топотаксис и фоботаксис. При топотаксисе клетки направленно движутся к источнику света (положительный топотаксис) или от него (отрицательный), при фоботаксисе клетка меняет направление движения на обратное на границе участков с различной освещённостью (шоковая реакция, реакция "испуга"). Ф. обеспечивает выбор оптимальных условий освещения для фотосинтеза и жизнедеятельности клеток и может рассматриваться как важная приспособительная реакция микроорганизмов.

Механизм Ф. включает три основные стадии:

1. поглощение света и первичная реакция в фоторецепторе;

2. преобразование стимула и передача сигнала двигательному аппарату

3. изменение движения жгутиков.

По механизму реакций различают:

1. неспециализированный, характерный для фотосинтезирующих бактерий и ряда водорослей, фоторецептором служит фотосинтетический аппарат, заключённый в хлоропластах и хроматофорах, а появление сигнала связывают с изменением скорости первичных процессов фотосинтеза

2. Специализированный, обеспечивается специальным аппаратом. У эвглены он состоит из парафлагеллярного тела, пространственно связанного со жгутиком, и расположенной сбоку окрашенной стигмы. При движении (как в темноте, так и на свету) клетка вращается вокруг продольной оси. Парафлагеллярное тело служит фоторецептором, что и приводит к возникновению сигнала, вызывающего изменение направления движения

Фототропизм - изменение направления роста органов растений под влиянием односторонне падающего света. Различают:

1. Положительный, например изгиб стебля к источнику света, плагиотропизм, или диатропизм, пластинок листьев, становящихся под углом к падающему свету

2. Отрицательный – изгиб органа в сторону, противоположную источнику света (например, верхушек некоторых корней, стеблей плюща).

Ф. стеблей и листьев способствует равномерному расположению листьев на растении, вследствие чего они мало затеняют друг друга (Листовая мозаика); благодаря положительному Ф., а также отрицательному геотропизму верхушки проростков выходят на поверхность почвы даже при очень глубокой заделке семян.

Процесс Ф. слагается из ряда последовательных реакций:

1. восприятия светового раздражения, возбуждения клеток и тканей,

2. передачи возбуждения к клеткам и тканям ростовой зоны органа

3. усиления или ослабления роста клеток и тканей этой зоны, влекущих за собой Ф.

Восприятие светового возбуждения осуществляется специфическим фотоактивным комплексом, в состав которого входят каротиноиды и флавиновые пигменты. Проведение возбуждения по растению происходит с участием биоэлектрических токов, а также гормонов растений – ауксинов. Максимальная фототропическая чувствительность у растений обнаружена в спектре поглощения жёлтых и оранжевых пигментов – каротиноидов и флавинов.

Фоторецепция - восприятие света одноклеточными организмами или специализированными образованиями (фоторецепторами), содержащими светочувствительные пигменты.

Формы фоторецепции:

1. фототропизм – изменение ориентации по отношению к источнику света прикрепленных животных и растений;

2. фототаксис – направленное движение к свету или от света свободно движущихся организмов;

3. фотокинезис – ненаправленное увеличение или уменьшение подвижности организма в ответ на изменения уровня освещённости.

4. зрение, осуществляемое специальными органами различной степени совершенства.

Фоторецепция может быть:

1. диффузная световая чувствительность, у хламидомонады светочувствительное глазное пятнышко связано с хлоропластом, у эвглены – непосредственно со жгутиком. Диффузная световая чувствительность (без участия фоторецепторов) свойственна большинству беспозвоночных животных и некоторым позвоночным (отдельные виды рыб, земноводных), у некоторых она обеспечивается специальными клеточными органеллами – хроматофорами. Неспециализированные светочувствительные элементы могут быть разбросаны по всему телу или сконцентрированы на его поверхности и в глубине.

2. Зрительная, совершается в фоторецепторах.

· Стигмы и глазки простейших, а также глазки кишечнополостных, плоских и кольчатых червей, членистоногих можно рассматривать как простейшие формы органов зрения.

· У моллюсков структура и функция фоторецепторной системы более сложна (у осьминога и каракатицы она, например, вполне сравнима с глазом позвоночных).

· фасеточные глаза членистоногих

· камерный глаз позвоночных

Первичные процессы зрения общие у всех животных и совершаются в светочувствительной фоторецепторной мембране зрительной клетки Различия касаются способов упаковки мембран в световоспринимающих частях различных фоторецепторов. Основной зрительный пигмент - родопсин.

Наиболее совершенные органы зрения – глаза позвоночных, головоногих моллюсков и насекомых. Они позволяют воспринимать форму и размеры предметов, их цвет, определять расстояние. Объемное зрение, например, характерно для человека, приматов, ряда птиц – сов, соколов, орлов, грифов. Животные, у которых глаза расположены по бокам головы, имеют монокулярное, плоскостное зрение.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)