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!

    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    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
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 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)