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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    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

    Другие учебные работы по предмету

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