Влияние света на люминесценцию растений

Цай, Миншэн Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Разработана методика изучения переменной флюоресценции хлорофилла в листьях растений при различных уровнях возбуждения и различных спектральных составах актиничного излучения с использованием PAM технологи регистрации индукционных кривых.
Измерены индукционные кривые флюоресценции листа растения диффенбахия компакта при возбуждении монохроматическим излучением из области спектра 430…670 нм.
Методом РАМ спектроскопии изучено влияние соотношения потоков светодиодного облучения (актиничного) сине-белыми и красными светодиодами при различных соотношениях потоков этих типов светодиодов на процессы фотосинтеза и определены параметры фотосинтетической активности растения на ранней стадии фотосинтеза в листе растения при выбранных условиях облучения растения.

Введение…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 13

1. Обзор литературы ………………………………………………………………………………………………………………….. 15

1.1. Фотосинтез …………………………………………………………………………………………………………………… 15

1.2. Хлорофилл и его роль в фотосинтезе …………………………………………………………………………… 18

1.2.1. Строение …………………………………………………………………………………………………………….. 18

1.2.2. Хлорофилл и фотосинтез ……………………………………………………………………………………. 20

1.2.3. Электронный транспорт …………………………………………………………………………………….. 24

1.3. Фотолюминесценция хлорофилла ……………………………………………………………………………….. 26

1.3.1. Синглет-синглетные переходы …………………………………………………………………………… 27

1.3.2. Триплет-синглетные переходы [19] ……………………………………………………………………. 29

1.4. Переменная флюоресценция хлорофилла ……………………………………………………………………. 30

1.4.1 Индукционные кривые флуоресценции ……………………………………………………………… 30

1.4.2 Модулированная флуоресценция………………………………………………………………………… 33

1.4.3. Флуоресценция – индикатор состояния фотосинтезирующей системы …………….. 36

2. Методика измерения люминесценции …………………………………………………………………………………… 37

3. Экспериментальные результаты …………………………………………………………………………………………… 39

3.1. Методика измерения переменной флюоресценции ……………………………………………………… 39

3.2. Определение оптимальных условий и возможностей установки для изучения влияния
света различного спектрального состава и потоков на первичные стадии фотосинтеза. …. 41

3.2.1. Спектры люминесценции листьев……………………………………………………………………… 41

3.2.2 Возможности установки для измерения индукционных кривых по традиционной
стационарной технологии……………………………………………………………………………………………. 44

3.2.3. Влияние актиничного излучения на кинетику замедленной флюоресценции
листьев (постоянное возбуждение) ……………………………………………………………………………… 49

3.3. Динамика флуоресценции при модулированном возбуждении (РАМ технология) …….. 53

4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……………………………… 56

4.1 Оценка коммерческого и инновационного потенциала научных исследований с точки
зрения ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………………………………. 56

4.1.1 Потенциальный потребитель результатов исследований …………………………………… 56

4.1.2 Анализ конкурентных технологических решений ……………………………………………… 57
4.1.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………………………………. 59

4.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………………………………… 61

4.1.5 Методы коммерциализации результатовнаучно-технического исследования …… 63

4.2. Инициация проекта ……………………………………………………………………………………………………… 64

4.3. Планирование управления научно-техническим проектом ………………………………………… 66

4.3.1. Иерархическая структура работ проекта …………………………………………………………… 66

4.3.2 Планирование научно-исследовательских работ………………………………………………… 67

4.3.3 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ……………………………………………. 73

4.4. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ……………………………………………………………………… 77

4.4.1. Оценка абсолютной эффективности исследования ………………………………………………. 77

5. Социальная ответственность ………………………………………………………………………………………………… 86

Заключение ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 99

Литература ………………………………………………………………………………………………………………………………. 101

Приложение …………………………………………………………………………………………………………………………….. 106

Для выбора оптимального спектрального состава излучения светодиодных
облучателей на разных стадиях роста и развития растений требуется
оперативный метод контроля их состояния. Это можно сделать на основе
информации о процессах, вызывающих и сопровождающих фотосинетез,
который является комплексным показателем физиологического состояния
растений. Такая информация позволит оперативно управлять процессом
выращивания растений, предотвращать нарушения роста, например, из-за
влияния факторов окружающей среды.
На ранней стадии роста определение состояния здоровья растений обычно
проводится путем субъективного визуального осмотра или химического
анализа. Визуальный осмотр не может обеспечить цифровое управление.
Методы химического анализа громоздки и неэффективны, а также уничтожают
живые растения.
В настоящее время основными неразрушающими методами определения
скорости фотосинтеза являются методы определения скорости поглощения
углекислого газа или скорости выделения кислорода. Это достаточно сложные
и длительные методы.
Эффективным и оперативным способами оценки процессов фотосинтеза
могут быть методы получения информация о начальных стадиях фотосинтеза.
Эти стадии определяются процессами диссипации поглощенной молекулами
хлорофилла энергии солнечной радиации. Поглощенные кванты в виде
первичных электронных возбуждений могут мигрировать в клетке и, в
конечном итоге, расходовать свою энергию на фотохимические процессы
(фотосинтез и др.), на нагрев (в тепло) или люминесценцию при переходе
хлорофилла в основное состояние.
Поэтому люминесценция может использоваться для получения
информации о процессах фотосинтеза и, следовательно, для оперативного
контроля процессов роста и развития растений.
Цель работы — разработка люминесцентных методов контроля состояния
растений и исследование влияния спектрального состава возбуждающего, в том
числе актиничного, излучения на кинетику замедленной флуоресценции
хлорофилла в модельных растениях.
Задачи:
1. Разработать установку для измерения переменной люминесценции
хлорофилла в листе растения.
2. Исследовать возможности установки и разработать методику
(последовательность, режимы) измерений переменной флюоресценции в
стационарном и РАМ режимах возбуждения.
3. Измерить переменную флюоресценцию листьев растения и определить
основные параметры первичной стадии фотосинтеза
1. Обзор литературы
1.1. Фотосинтез
Фотосинтез – преобразование зелёными растениями и некоторыми бакте-
риями энергии света в энергию химических связей органических веществ [1].
Фотосинтез является единственным способом для высших растений
получать энергию из внешнего мира и основой для осуществления
жизнедеятельности высших растений. Свет поглощается хлорофиллам а и b и
другими пигментами (каротиноиды, фикобилины) в хлоропластах и хроматофо-
рах клеток. Приведенный ниже анализ литературных источников сделан на
основе монографий и обзорных статей, представленных в [1-14].
Хлоропласты (рис.1.1) используют свой хлорофилл для преобразования
энергии света в химическую энергию, превращая CO2 в воду и сахар. У высших
растений хлоропласты представляют собой двояковыпуклые или
плосковыпуклые линзы. Клетки мезофилла высших растений обычно содержат
50-200 хлоропластов, которые могут составлять 40% цитоплазмы. Хлоропласт
содержит три разные мембраны: наружную мембрану, внутреннюю мембрану и
тилакоидную мембрану. Он обычно содержит около 1000 тилакоидов внутри
хлоропласта. Класс капсул имеет в среднем 200 цепей переноса электронов
(CET) и приблизительно 105 молекул пигмента. Пигментами в хлоропласте
являются хлорофилл а, хлорофилл b и каротиноиды.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Люминесцентные и температурные характеристики YAG – керамики переменного состава
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Спектрально-кинетические характеристики композиций полиметилметакрилата/ CdS: Ln(111)
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Адресные таблички с автономной подсветкой
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка светового ансамбля парка Суворова г. Томска
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка осветительной установки для объектов деревянного зодчества
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Расчет и конструирование светодиодного светильника с заданным светораспределением
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)