Фотосинтез осуществляемый растениями это способ: Спасение человечества – фотосинтез — Энергетика и промышленность России — № 10 (294) май 2016 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Фотосинтез видимый

Фотосинтез — это сложный многоступенчатый окислительно-восстановительный процесс, в котором происходит восстановление углекислого газа до уровня углеводов и окисление воды до кислорода. Фотосинтез включает как световые, так и темновые реакции. Был проведен ряд экспериментов, доказывающих, что в процессе фотосинтеза происходят реакции, не требующие света (темновые). 1. Фотосинтез ускоряется с повышением температуры. Отсюда прямо следует, что какие-то этапы этого процесса непосредственно не свяэаны с использованием энергии света. Особенно реэко зависимость фотосинтеза от температуры проявляется при высоких интенсивностях света. По-видимому, в этом случае скорость фотосинтеза лимитируется именно темповыми реакциями. 2. Эффективность использования анергии света в процессе фотосинтеза оказалась выше при прерывистом освещении. Для более эффективного использования энергии света длительность темповых промежутков должна значительно превышать длительность световых.[ . ..]

Фотосинтез — это синтез органических соединений в листьях зеленых растений из воды и углекислого газа атмосферы с использованием солнечной (световой) энергии, адсорбируемой хлорофиллом в хлоропластах. Благодаря фотосинтезу происходит улавливание энергии видимого света и превращение ее в химическую энергию, сохраняемую (запасаемую) в органических веществах, образуемых при фотосинтезе (рис. 70). Значение фотосинтеза гигантское. Отметим лишь, что он поставляет топливо (энергию) и атмосферный кислород, необходимые для существовария всего живого. Следовательно, роль фотосинтеза является планетарной.[ …]

По-видимому, такого рода регуляция происходит во всех случаях мутуализма, поддерживая равновесие между партнерами. Даже если гидру держать в темноте и ежедневно кормить органической пищей, популяция водорослей сохраняется в ее клетках по меньшей мере гаолгода и в течение двухдневного пребывания на свету возвращается в нормальное состояние (Muscatine, Poole, 1979). Нет сомнения в том, что на свету гидра получает от водорослей углеродсодержащие продукты фотосинтеза, а также 50—100% необходимого кислорода. Однако она может использовать и органическое вещество, поступающее извне. Двойное питание гидры-мутуалиста дает ей замечательную возможность быть как автотрофом, так и гетеротро-фом.[ …]

Процесс фотосинтеза осуществляется на свету растениями, содержащими зеленый пигмент — хлорофилл. Коэффициент полезного действия (КПД) фотосинтеза очень низок: растения суши используют лишь несколько процентов видимого спектра солнечного излучения. Для всей поверхности суши КПД составляет в среднем не более 0,3%. Этим объясняется малая концентрация углекислого газа в атмосфере и гидросфере.[ …]

Энергия видимого света улавливается зелеными растениями в процессе фотосинтеза, который осуществляется в хлоропластах их клеток. Благодаря фотосинтезу живые существа создают упорядоченность из неупорядоченности, а световая энергия превращается в химическую энергию, запасаемую в углеводах, являющихся продуктами фотосинтеза. Таким образом, фотосинтезирующие организмы извлекают свободную энергию из солнечного света. В результате этого клетки зеленых растении обладают высоким содержанием свободной энергии.[ …]

В пределах видимого участка спектра выделяют фотосинтетически активную радиацию (длина волн 380—710 нм), ее энергия поглощается пигментами листа и имеет решающее значение в жизни растений, обеспечивая фотосинтез.[ …]

В процессе фотосинтеза зеленый лист поглощает в среднем 75% лучистой энергии, падающей на его поверхность, остальная часть либо отражается, либо проходит через него. Из поглощенной энергии при высокой интенсивности освещения на фотосинтез потребляется в среднем 1-2%, при более низкой интенсивности света — до 10%. Листья растений-мезофитов обладают меньшей отражательной способностью, чем ксерофиты, причем у последних наличие волосков увеличивает отражение в 2-3 раза. Толстые листья растений практически светонепроницаемы, в то время как тонкие мезофитные листья пропускают через себя 20-40% видимых солнечных лучей (Мичурин, 1991).[ …]

В этой реакции, видимо, маловероятно предположение о подключении более надежных резервных клеточных элементов взамен отказавших. Как было показано выше, подъем теплоустойчивости тилакоидных мембран сопровождается снижением уровня фотосинтеза. В этой ситуации трудно представить включение новых мембранных компонентов. Использование резерва было бы оправдано при необходимости активации энергодающей функции клетки, а не в условиях выключения синтеза белков и замедления других основных функций.[ …]

Удивительно, что для фотосинтеза используется менее одного процента поступающей к поверхности Земли солнечной радиации. Убедительного объяснения столь низкого коэффициента использования энергии Солнца, по-видимому, пока не найдено.[ …]

Среди первых продуктов фотосинтеза обнаружены такие аминокислоты, как аланин, серин, глготаминован кислота, глицин. По-видимому, ФГК, образовавшаяся на первом этапе цикла Кадьвниа, может превращаться в пировиноградную кислоту. Этот процесс вдет особенно интенсивно при недостатке НАДФ-Нг, из-за чего задерживается преобразование ФГК в ФГА (обычный путь в цикле Кальвина). Пировиноградная кислота в присутствии N118 дает аминокислоту аланин. Показано, что скорость включения иСОг в аланиа в клетках хлореллы при некоторых условиях может даже превышать скорость ее включения в Сахарову.[ …]

Квантовый расход процесса фотосинтеза, т. е. количество квантов, необходимое для того, чтобы одна молекула СОз восстановилась до углеводов, окончательно не установлен. Все же большинство исследований показывает, что для восстановления одной монекулы СО до углеводов нужно 8—9 квантов света. Анализ квантового расхода, наблюдаемого в различных участках солнечного спектра, позволил также доказать роль каротииоидов в процессе фотосинтеза. Исследования А. А. Рихтера, а затем Р. Эмерсона показали, что в той части спектра, где лежит максимум поглощения каротииоидов, т. е. между синими и зелеными лучами, на их долю проходится 70% от всего поглощения и лишь 30% энергии поглощается хлорофиллом. Б этой части спектра расход квантов приближается к теоретически возможному, только если принять, что кванты света, поглощепные кароти-новдами, передаются хлорофиллу и таким образом используются в процессе фотосинтеза.[ …]

У растений, осуществляющих фотосинтез по «С-4» пути, отсутствует процесс фотодыхания. Это последнее обстоятельство умепьшает непроизводительную трату органического вещества н увеличивает продуктивность растений. Открытие «С-4» пути позволило расшифровать особенности фотосинтеза у суккулентов. Оказалось, что суккуленты в ночное время фиксируют углерод в органических кислотах, по преимуществу в яблочной. По-видимому, это происходит под действием фермента пируваткарбоксилазы. Осуществление фотосинтеза по такому пути позволяет суккулентам в течение дня держать устьица закрытыми и таким образом сокращать транспирацию.[ …]

Роль кальция в растениях, по-видимому, тесно связана с фотосинтезом. Хотя кальций и не входит в состав хлорофилла, однако зеленые растения всегда богаче этим элементом. Грибы, например, могут хорошо развиваться при отсутствии кальция. Внутренние бесцветные листья капусты значительно беднее им, чем наружные, содержащие хлорофилл.[ …]

Зимующие однолетники сохраняют видимую ассимиляцию С02 даже при температурах, лежащих ниже точки замерзания. Листья сахарной свеклы при —4,2°С еще поглощали 2,18 мг С02/час на 50 см2 площади (Lunde-gardh, 1927). Озимая пшеница (Triticum sativum), озимый ячмень (H. vulgare) и зимующий шпинат (S. olera-cea), согласно данным экспериментов, проведенных вблизи Штуттгарта в начале зимы, еще обладали активным фотосинтезом при температурах от —2°С до —3°С (Zeller, 1951). Дыхание прекращалось в интервале от —6°С до — 7°С. Существованием газообмена при столь низких температурах, возможно, объясняется более сильное повреждение озимой пшеницы и озимой ржи (Secale сегеа-1е) в районах выбросов S02, чем яровых сортов зерновых культур (Guderian, Stratmann, 1968). [ …]

Более важной причиной торможения фотосинтеза, видимо, является ингибирование темновой стадии процесса. На это указывает снижение порога светового насыщения фотосинтеза (рис. 26, кривая 3).[ …]

Обе такие системы функционируют при фотосинтезе у растений (рис. 132). Перенос электрона по циклическому пути, как и в дыхательной цепочке, сопряжен с синтезом АТФ. Механизм этих процессов, видимо, одинаков. В результате транспорта электронов по нециклическому пути, кроме АТФ, происходит образование восстановителей, исцользуемых при ассимиляции углекислоты и других соединений. АТФ и указанные восстановители рассматриваются как первые стабильные продукты фотосинтеза, которые иногда называют «ассимиляционной силой».[ …]

Основная функция хлородластов — это процесс фотосинтеза. В 1955 г. Д. Ариоп показал, что в изолированных хлоропластах может быть осуществлен весь процесс фотосинтеза. Важво отметить, что хлоропласты имеются пе только в клетках листа. Последнее явление (хлорофиллопосность зародыша) привлекает внимание систематикой растений. Исследования покезалв. что структура хлоропластов, расположенных в других органах растения, так же как и состав пигментов, сходны с хлоронластами листа. Зто дает основания считать, что они способны к фотосинтезу. В том случае, если они подвергаются освещению, по-видимому, в них действительно происходит фотосинтез. Так, фотосинтез хлоропластов. расположенных в остях колоса, ыожет составлять около 30% от общего фотосинтеза растения. Позеленевшие па свету корни способны к фотосинтезу. В хлоропластах, находящихся, в кожуре плода до определенного этапа его развития, также может идти фотосинтез. Согласно предполвжению А. Л. Кур-санова, хлоропласты, расположенные вблизи проводящих путей, выделяя кислород, способствуют повышен иго интенсивности обмена веществ ситовидных трубок.[ …]

Особое значение в жизни всех организмов имеет видимый свет. С участием света у растений и животных протекают важнейшие процессы: фотосинтез, транспирация, фотопериодизм, движение, зрение у животных, прочие процессы (табл. 4.2).[ …]

Наиболее важен для существования жизни на Земле видимый свет — часть диапазона солнечного спектра с длиной волны от 390 до 770 ммк. В жизни организмов и экосистем видимый свет может играть роль как энергетического, так и сигнального фактора. Поглощаемая поверхностью Земли часть солнечного излучения в решающей мере определяет течение и уровень климатических процессов и тем самым — все разнообразие климатических условий на поверхности Земли и температуру верхних слоев морских и океанских вод. Особенно велико энергетическое значение этого фактора в жизни растений, поскольку свет в видимой части спектра — единственный источник энергии для процессов фотосинтеза. О масштабах фотосинтетической работы растительности Земли можно судить по количеству связываемого углерода. Для всей планеты это составляет около 50 Гг углерода в год, в том числе на территории России — 4,4 Гг. При этом, как показали исследования последних лет, количество связываемого различными экосистемами углерода зависит не столько от числа видов растений, сколько от количества хлорофилла, приходящегося на единицу площади. Повышение биоразнообразия с усложнением экосистем значительно повышает их устойчивость к разрушающим воздействиям, но лишь незначительно увеличивает суммарное количество хлорофилла на единицу площади.[ …]

Тот факт, что сине-зелепые водоросли выделяют при фотосинтезе кислород, свидетельствует о том, что возникновение этого важного свойства имело место еще на уровне прокариотных организмов, близких по организации фотосинтезирующею аппарата к некоторым пурпурным бактериям, но содержащим, видимо, хлорофилл а, который свойственен всем фототрофам, образующим молекулярный кислород.[ …]

Передвижение сахаров происходит преимущественно по флоэме. По-видимому, передвижение по флоэме обусловлено увеличением осмотического напряжения в мезо-фильных клетках листа, вызываемого высокой концентрацией растворенных продуктов фотосинтеза. Затем сахара перемещаются в ситовидные трубки флоэмы с помощью до сих пор не вполне понятого процесса. Образующийся в результате градиента сахара поток вовлекает и другие вещества и вместе с ними движется по ситовидным трубкам. Сахара используются получающими клетками для дыхания, роста и отложения запасных веществ. Имеются также доказательства горизонтального передвижения сахаров между ксилемой и флоэмой.[ …]

Такое различие в природе Н-донора отражается на начальных стадиях фотосинтеза. Поскольку бактерии используют в качестве Н-донора достаточно восстановленные соединения, то для использования их электронов на восстановление НАД хватает поглощения одного кванта света. При использовании в качестве Н-донора воды требуется затратить больше энергии, чтобы поднять ее электрон до уровня ферредоксина и НАДФ. Поэтому при фотосинтезе у растений имеют место по крайней мере две фотохимические реакции, которые осуществляются последовательно в разных пигментных системах, различающихся по поглощению света. При бактериальном фотосинтезе, видимо, имеет место только одна фотохимическая реакция и действует одна пигментная система. В результате также происходит преобразование энергии света в энергию химических связей. [ …]

Не Исключено, что и с появлением первых фотосинтезирующих организмов (по-видимому сходных.с современными цианобадстерця-ми), обитавших в водоемах докембрийского периода, сохранялся тот же механизм регуляции содержания кислорода в атмосфере, а полученный в результате фотосинтеза кислород полностью растворялся в воде. Во всяком случае, в период до начала палеозоя накопление кислорода в атмосфере шло медленно и не превышало 10 % современного уровня. Только с Появлением наземной растительности начинается заметное повышение уровня кислорода в атмосфере; одновременно сдой озона и накопление в верхних частях атмосферы СО2 и паров воды постепенно экранировали коротковолновую часть солнечного излучения и устранили возможность дальнейшего образования кислорода путем фотолиза воды.[ …]

Недостаток воды изменяет и такие основные физиологические процессы, как фотосинтез и дыхание. Прежде всего при обезвоживании устьица закрываются, это резко снижает поступление углекислоты в лист н, клк следствие, интенсивность фотосинтеза падает. Однако уменьшение содержания воды снижает интенсивность фотосинтеза и у растений, не имеющих устьиц (мхп, лишайплки). По-видимому, обезвоживание, изменяя конформацию ферментов, участвующих в процессе фотосинтеза, уменьшает их активность. Это связано с тем, что в результате усплеппя под влиянием 8авядания процесса распада крахмала возрастает количество сахаров — этого основного субстрата дыхания. Вместе с тем при недостатке воды в клетках энергия, выделяющаяся в процессе дыхания, пе аккумулируется в АТФ, а в основном выделяется в виде тепла. В силу зтого усиление дыхания, сопровождаемое распадом органических веществ, может принести вред растительному организму.[ …]

Как было отмечено, метод может успешно использоваться для отбора ингибиторов фотосинтеза. Он имеет самостоятельное значение для поиска альгицидов. Однако для скриннинга фитотоксических веществ с иным механизмом действия, по-видимому, более эффективными являются другие тесты.[ …]

Тенистая прохлада создается в лесу благодаря тому, что листва над головой поглощает много видимого и дальнего инфракрасного излучения. Синий и красный свет (0,4—0,5 и 0,6—0,7 мкм соответственно) поглощаются особенно сильно хлорофиллом, а энергия дальнего инфракрасного излучения — водой, содержащейся в листьях, и окружающими их водяными парами. Таким образом, зеленые растения эффективно поглощают синий и красный свет, наиболее важный для фотосинтеза. Как бы отбрасывая ближнее инфракрасное излучение, несущее основную часть солнечной тепловой энергии, листья наземных растений избегают опасного перегрева. Кроме того, листья охлаждаются за счет испарения, а водные растения, разумеется, охлаждаются водой. Свет как лимитирующий и контролирующий фактор рассматривается в гл. 5.[ …]

Многие источники, такие, например, как крупные известняковые источники Флориды, находятся, по-видимому, в стационарном состоянии. Здесь происходит быстрый рост организмов, но сохраняется постоянство биомассы (Г. Одум, 1957). Обитающие в родниках организмы не изменяют окружающую среду и тем самым не вызывают сукцессии. Вода, свойства которой изменились вследствие фотосинтеза и дыхания, уносится вниз по течению, заменяясь новой водой с прежними свойствами. Это позволяет изучать сообщество в целом при известных и постоянных условиях. Создание подобного «хемостата» такой большой мощности в лаборатории практически невозможно из-за его высокой стоимости.[ …]

Теоретически в условиях города возможно избежать загрязнения окружающей среды. Для этого, по-видимому, пришлось бы получать чистую воду из сточных вод, а на иле сточных вод выращивать сельскохозяйственные культуры. Вероятно, все отбросы можно было бы подвергнуть рециркуляции и изготовлять из них товары. Даже двуокись углерода и воду, выделяемые при дыхании, очевидно, можно было бы превратить с помощью фотосинтеза растений и водорослей в углеводы и кислород. Однако в этом случае город был бы либо полностью изолирован от окружающего мира, либо предусматривалась возможность подвода или отвода чистой воды и свежего воздуха. Согласно законам термодинамики, такое изолированное существование не может продолжаться бесконечно долго, в противном случае город будет казаться мертвым, и в нем будет отсутствовать вообще какая-либо активность. [ …]

Количество и качество света. Лучистая энергия, необходимая растениям, почти целиком заключена в видимой части спектра. Для оптимального роста требуются все части видимого света (т. е. белый свет, солнечный свет). Световая энергия, состоящая из частиц, называемых фотонами (кванты), обратно пропорциональна длине волн. Так, видимый свет волн различной длины, который мы воспринимаем как различные цвета, обеспечивает разные потребности в энергии. Реакции растений на свет (фотосинтез, фототропизм, фотопериодизм) основаны на фотохимических реакциях, осуществляемых специфическими пигментными системами, которые реагируют на волны различной длины (см. рис. 02). Например, реакция растений на свет, известная как фототропизм, связана с фиолетовой, синей и зеленой областями видимого спектра. Красная область спектра наиболее сильное действие оказывает на процесс фотосинтеза и не влияет на фототропизм. Волны, эффективные в фототропизме, поглощаются желтыми пигментами, возможно, каротиноидами и флавинами. Интересно отметить, что вырабатываемые растениями пигменты обеспечивают животных соединениями, которые включаются в их фоторецепторные реакции (зрение).[ …]

Авторадиографию следует рассматривать как одну из модификаций скляночного метода, позволяющую определять скорость фотосинтеза отдельных видов водорослей. Специфика авторадиографии заключается в определении радиоактивности водорослей с помощью фотоэмульсии, в которой остаются „следы” радиоактивных частиц. Образование „следов” вызвано тем, что в процессе приготовления фотоэмульсии на поверхности или внутри кристаллов галлоидного серебра происходит скопление изотопов этого элемента, ведущее к дефектам в структуре ионной решетки и появлению так называемых чувствительных центров, способных поглащать радиоактивные частицы и превращать ионы серебра в атомы. В результате создаются скрытые центры, которые благодаря восстановлению галлоидного серебра в процессе химического проявления приобретают видимое изображение. Важным фактором, определяющим пригодность фотоэмульсий для исследовательских целей, является однородность микрокристаллов серебра по чувствительности и размеру и их соотношение с желатиной. [ …]

Значительная часть солнечной радиации, поступающей на Землю, охватывает диапазон волн в пределах 0,15—4,0мкм. Примерно половина радиации приходится на полосу длин волн между 0,38 и 0,87 мкм, видимую человеческим глазом и воспринимаемую как свет. Количество солнечной энергии, поступающее на поверхность Земли иод прямым углом, называемое солнечной постоянной, равно 1,4 -10 3 Дж/(м2-с) [2 кал/(см2-мин) ]. Из 100 единиц коротковолновой солнечной энергии, достигающей атмосферы Земли, 19 единиц поглощаются ее компонентами, 34 единицы возвращаются в космос (отражение от облаков и поверхности Земли). Из 47 единиц, попадающих на Землю, 4 нагревают воздух, 2 нагревают почву, 1—участвует в фотосинтезе и 40—используется для испарения воды и процессов транспирации в растениях. Длинноволновая радиация практически целиком (96%) достигает поверхности Земли и отражается от нее также в виде длинноволновой, в интервале волн до 100 мк.[ …]

Лучистая энергия Солнца. Энергия солнечного излучения распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн. В процессах фотосинтеза наиболее важную роль играет фотосинтетически активная радиация (380-710 нм).[ …]

После газации ели (P. abies) 35S02 при наружной температуре — 6°С в двух самых молодых охвоенных побегах была найдена радиоактивность в количестве 16 540 и 16 880 имп/мин, что свидетельствует о возможности поглощения серы даже при температуре, неблагоприятной для активного фотосинтеза (Materna, Kohout, 1963). Нижний температурный предел для видимой ассимиляции С02 у Picea abies находится между —2 и —3°С (А1-vik, 1939; Zeller, 1951), в то время как для Picea mañana, Pinus silvestris и Pinus nigra var. austriaca минимальная температура составляет —6°С (Freeland, 1944), а для Pinus cembra —5°С (Tranquillini, 1955). У дугласовой пихты (Pseudotsuga menziesii) в зимнее время не обнаружили поглощения S02 (Katz, 1949).[ …]

При благоприятном сочетании свето-температурных условий и водо-обеспечения растения R. rosea разного происхождения способны фотосинтезировать с высокой скоростью (до 15-25 мг С02/дм2ч). Интенсивность С02-газообмена в листьях S. acre и Н. triphyllum была ниже. Максимальная скорость видимого фотосинтеза S. acre составляла 6, Н. triphyllum — 18 и R. rosea — 50 мг С02/гсухой массы ч. Характер световых кривых С02-газообмена у всех трех видов зависел от температуры, особенно в области высокой освещенности. Если при 10-15°С скорость видимого фотосинтеза сохранялась на высоком уровне в диапазоне ФАР от 100 до 400 Вт/м2, то сочетание высокой температуры и освещенности в большинстве случаев приводило к депрессии фотосинтеза. Температура 30°С была критической для видимого поглощения С02 всех видов. Следует отметить, что температура 10°С была оптимальной для максимального видимого фотосинтеза листьев S. acre и Н. triphyllum, ay R. rosea эта температура смещалась к 20° С. При 30°С скорость ассимиляции снижалась уже при низких значениях освещенности, а в области насыщающей радиации была в 5 раз ниже, чем при 15-20°С.[ …]

Во-вторых, на всей поверхности планеты и во всей толще океана идет непрерывное создание газов жизненными процессами, тем мощным планетным явлением, которое мы называем дыханием и питанием — биогенной миграцией атомов 1-го рода (§ 195). Основной процесс, здесь идущий, основан на фотосинтезе световых лучей Солнца в определенной части его видимого спектра.[ …]

Про интерпретации данных, полученных любым методом, следует иметь в виду, что на свету растения пе только фотосинтезируют, во и дьтгаат. В связи с этим все измеренные тем или иным методом показатели представляют собой результат двух прямо противоположных процессов, или разность между показателями процессов фотосинтеза и дыхания. Это видимый фотосинтез. Для того чтобы перейти к истинной величине фотосинтеза, во всех случаях необходимо вносить поправку« учитывающую интенсивность процесса дыхания.[ …]

Искусственный фотосинтез и производство солнечного топлива

Фотосинтез имеет ряд важных преимуществ. Например, он может поглощать углекислый газ даже при очень низких его концентрациях, квантовая эффективность составляет почти 100%, клетка может восстанавливаться сама, если она повреждена, и конечный продукт, глюкоза, является очень стабильным и транспортабельным продуктом

Ископаемое топливо ограничено в количестве. С ростом энергетических потребностей растущего населения земли рано или поздно понадобится замена этого источника энергии.

Решением может стать производство гораздо большего количества электроэнергии с использованием возобновляемых источников и разработка эффективных способов ее хранения, например, аккумуляторных батарей.

Это, безусловно, будет необходимо делать, но в некоторых случаях, связанных, например, с самолетами, плотность накопления энергии, которую могут предоставить современные батареи, недостаточна.

Более того, к 2030 году только 22% от общего энергопотребления будет приходиться на электроэнергию, а это значит, что необходимо будет найти иные способы удовлетворения остального 78% -ного спроса с помощью других источников, например, экологически чистого топлива. [1]

Поиск хорошей замены ископаемому топливу имеет решающее значение для будущей энергетической устойчивости. Идеально, если этот заменитель будет в изобилии и его легко будет произвести.

Поскольку Солнце является изначальным источником подавляющего большинства видов энергии на Земле, естественно ожидать, что синтез этого идеального топлива будет связан именно с Солнцем.

Растения в своем развитии решали аналогичную проблему. Им нужен был способ накопить энергию, полученную от Солнца днем, чтобы выживать ночью, расти и размножаться. Это привело к появлению процесса фотосинтеза, который производит глюкозу и кислород из углекислого газа, воды и фотонов.

Вдохновленные этим явлением, некоторые люди пытаются найти искусственные процессы, которые воссоздают и адаптируют фотосинтез для производства топлива, называемого «солнечным».

Если солнечное топливо окажется экономически рентабельным, оно станет отличной заменой ископаемым ресурсам.

Как происходит естественный фотосинтез?

Фотосинтез происходит в хлоропластах растительных клеток. Как было сказано, он производит глюкозу и кислород из углекислого газа, воды и фотонов. По сути, фотон окисляет воду, а свободный электрон и протон используются для восстановления молекулы углерода, выработки глюкозы и выделения кислорода.

Первая часть процесса зависит от света, в то время как вторая, также называемая циклом Кальвина, не зависит от света (без участия фотонов). На каждые шесть молекул воды и углекислого газа образуется одна молекула глюкозы и шесть молекул кислорода.

Интересно проанализировать эффективность процесса. Она определяется как содержание энергии в биомассе, деленное на общее количество солнечного излучения для ее производства.

Используя это определение, стандартная эффективность для сельскохозяйственных растений составляет порядка 1%, достигая 3% для некоторых микроводорослей. [2]

Как видно, это невысокое значение по сравнению с эффективностью фотоэлектрохимической ячейки. Тем не менее, фотосинтез имеет ряд важных преимуществ. Например, он может поглощать углекислый газ даже при очень низких его концентрациях, квантовая эффективность составляет почти 100%, клетка может восстанавливаться сама, если она повреждена, и конечный продукт, глюкоза, является очень стабильным и транспортабельным продуктом.

Процесс искусственного фотосинтеза

Целью искусственного фотосинтеза является использование преимуществ естественного при одновременном устранении его недостатков, в частности низкой эффективности.

Как и естественный фотосинтез, он заключается в окислении донора электронов (обычно воды) светом, а затем в восстановлении некоторых других химических веществ для достижения синтеза солнечного топлива.

Существует три основных категории систем для организации искусственного фотосинтеза с использованием воды для получения водорода, имеющего высокую плотность энергии. [3] Это:

• Фотохимическая система;
• Фотоэлектрохимическая ячейка;
• Фотоэлектрический электролиз.

Фотохимическая система производит непосредственно водород и кислород посредством химических реакций в одной и той же емкости.

Это очень просто и дешево, но также и неэффективно. Фактическая эффективность обычно составляет менее 1%. Кроме того, в процессе образуется смесь водорода и кислорода, которую надо разделить, чтобы избежать обратных реакций, что влечет за собой удорожание стоимости производства.

Фотоэлектрический электролиз — это интуитивно понятное использование фотоэлектрических панелей для выработки электроэнергии, идущей на поддержание электролиза воды.

Это довольно эффективный процесс, с типичными значениями эффективности более 10% (выше, чем у естественного фотосинтеза), но также и дорогой, особенно по сравнению с ископаемым топливом. Поскольку фотоэлектрический электролиз уже использует довольно зрелую технологию, то его эффективность, скорее всего, не сильно увеличится в ближайшие годы.

Наконец, фотоэлектрохимическая ячейка предлагает сбалансированное решение. Она имеет довольно высокую эффективность и не очень высокую стоимость. Система объединяет фотоэлектрический электролиз в одно устройство, то есть использует сочетание полупроводник-электролит.

В это же время на разных электродах вырабатывается водород и кислород, поэтому отсутствует риск возникновения обратных реакций или взрывов. Этот процесс может даже конкурировать с водородом, полученным из ископаемого топлива, при условии, что КПД будет выше 10%, а срок службы устройства превысит 5 лет. Поскольку сегодня это наиболее сбалансированное решение, опишем его более подробно.

По сути, самая простая фотоэлектрохимическая ячейка состоит из одного полупроводникового фотоэлектрода (светочувствительного электрода) и одного стандартного металлического электрода.

Идеальный полупроводниковый фотоэлектрод будет поглощать большую часть солнечного света, легко переносить заряд (электроны и дырки) и быть стабильным.

Идеальный материал еще не найден. Некоторые методы, используемые для повышения эффективности, включают, например, использование разделенного фотокатода p-типа и фотоанода n-типа в тандемной конфигурации.

В такой конфигурации полупроводник с более широкой полосой пропускания ставится поверх другой, максимально увеличивая диапазон спектра поглощения. Такая тандемная конфигурация может дать эффективность более 25%, что намного выше, чем у обычного фотоэлектрического электролиза.

Хотя многое еще предстоит сделать, особенно касательно разработки более совершенных полупроводниковых материалов для фотоэлектродов, искусственный фотосинтез, осуществляемый с помощью фотоэлектрохимической ячейки, уже кажется очень многообещающим, обеспечивая высокую эффективность при разумных затратах.

Источник:

Diogo Pinto Leite de Bragança. «Искусственный фотосинтез и солнечное топливо»

Ссылки:

[1] S. Styring, «Искусственный фотосинтез для солнечного топлива», Faraday Discuss. 155, 357 (2012).

[2] R. E. Blankenship и соавторы, «Сравнение эффективности фотосинтеза и фотоэлектрической энергии и признание наличие возможности для ее улучшения», Science 332, 805 (2011).

[3] S. Chu и соавторы, «Дорожная карта по солнечному расщеплению воды: текущее состояние и будущие перспективы», Nano Futures 1, 022001 (2017).

Тема 2.9: Фотосинтез — УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР НАУКИ С MR. ЗЕЛЕНЫЙ

На уроке фотосинтеза мы узнаем, как световая энергия преобразуется в химическую. Каждое живое существо нуждается в пище или энергии, чтобы выжить. Некоторые зависят от других в еде и энергии, в то время как другие могут производить свою собственную пищу. Растения производят свою собственную пищу, глюкозу, в процессе, называемом фотосинтезом. Мы говорим, что растения могут фотосинтезировать.

Фотосинтез и дыхание идут рука об руку. Результатом фотосинтеза является глюкоза, запасенная в клетках растений в виде химической энергии.
Эта накопленная химическая энергия возникает в результате преобразования неорганического углерода (двуокиси углерода) в органический углерод. Дыхание высвобождает накопленную химическую энергию.
​
​Занятие рассчитано на 3 учебных дня

Основная идея:

• ​Фотосинтез использует энергию солнечного света для производства химической энергии, необходимой для жизни.

​Природа науки:

• План эксперимента — контроль соответствующих переменных в экспериментах по фотосинтезу имеет важное значение. (3.1)
  • Определите независимую переменную, регулируемую переменную и реагирующую переменную.

Понимание:

2. 9.U1 Фотосинтез — это производство соединений углерода в клетках с использованием энергии света.

• Дайте определение фотосинтезу.
• Укажите химическое уравнение фотосинтеза.

Фотосинтез — это фундаментальный процесс, посредством которого растения производят молекулы пищи (углеводы) из сырья CO2 и H3O, используя энергию света.

Этот процесс требует фотосинтетического пигмента (хлорофилла) и может происходить только у определенных организмов (растений, определенных бактерий)

 2.9.U2 Видимый свет имеет диапазон длин волн, при этом фиолетовый цвет является самой короткой длиной волны, а красный – самой длинной.

• Определение видимого света.
• Укажите связь между длиной волны и энергией.
• Укажите диапазон длин волн, попадающих в видимый спектр.

Электромагнитный спектр – это диапазон всех возможных частот электромагнитного излучения. Солнечный свет / свет, состоящий из длин волн электромагнитного излучения, которые могут обнаружить наши глаза = видимые для нас, а другие длины волн невидимы видимый свет = длины волн длиннее ультрафиолетового / короче инфракрасного / диапазон длин волн видимого света составляет от 400 до 700 нм

Цвета видимого спектра (от самой длинной до самой короткой длины волны):
RED Orange Yellow Green Blue Indigo V IOLET ( MNEM MNEM MNEM MNEME V IOLET ( MNEM MNEM MNEMO V IOLET ( MNEM MNEMO V . Бив)

2.9.U3 Хлорофилл наиболее эффективно поглощает красный и синий свет и отражает зеленый свет больше, чем другие цвета

• . Определение пигмента.
• Укажите основные и дополнительные пигменты хлоропластов.
• Объясните, почему растения зеленые.

Хлорофилл — это зеленый пигмент, содержащийся в фотосинтезирующих организмах, отвечающий за поглощение света. Когда хлорофилл поглощает свет, он высвобождает электроны, которые используются для синтеза АТФ (химической энергии). Химическое вещество, называемое пигментом, участвует в первом этапе фотосинтеза.

Хлорофилл наиболее сильно поглощает свет в синей части видимого спектра, за которой следует красная часть
Хлорофилл наиболее сильно отражает свет в зеленой части видимого спектра (отсюда зеленый цвет листьев)

Хлоропласт Анимация

2.9.U4 Кислород образуется при фотосинтезе в результате фотолиза воды.

• Дайте определение фотолизу.
• Укажите уравнение фотолиза.
• Утверждают, что кислород, образующийся при фотолизе, является побочным продуктом фотосинтеза

Расщепление молекул воды с высвобождением электронов, необходимых на других стадиях (фотолиз)

Этап 1: Светозависимые реакции

• Свет поглощается хлорофиллом, в результате чего образуется АТФ (химическая энергия)
• Свет также поглощается водой, которая расщепляется (фотолиз) с образованием кислорода и водорода
• Водород и АТФ используются в светонезависимых реакциях, кислород выделяется из устьиц как побочный продукт0015 АТФ и водород (переносимый НАДФН) переносятся к месту светонезависимых реакций
• Водород соединяется с диоксидом углерода с образованием сложных органических соединений (например, углеводов, аминокислот и т. д.)
• АТФ обеспечивает необходимое энергия для обеспечения этих анаболических реакций и связывания молекул углерода

Интерактивное занятие «Фотосинтез»

​2.9.U5 Энергия необходима для производства углеводов и других соединений углерода из углекислого газа.

• Укажите преобразование энергии, происходящее при фотосинтезе.

АТФ и водород, полученные в результате фотолиза воды, используются для связывания углекислого газа с образованием органических молекул. Растения превращают углекислый газ в глюкозу посредством цикла Кальвина при фотосинтезе. Этот процесс требует энергии от света, поэтому он описывается как эндотермический.

изображение из ResearchGate

2.9.U6 Температура, интенсивность света и концентрация углекислого газа являются возможными факторами, ограничивающими скорость фотосинтеза.

• Определение «ограничивающего фактора».
• Объясните, как следующие факторы ограничивают скорость фотосинтеза:
• Температура
• Интенсивность света
• Концентрация CO2 скорость реакции будет ограничена фактором, ближайшим к ее минимальному значению

  Фотосинтез зависит от ряда благоприятных условий, в том числе:

  • Температура
  • Интенсивность света
  • Концентрация углекислого газа

  Если станет слишком холодно, скорость фотосинтеза снизится из-за низкой активности ферментов. Растения не могут фотосинтезировать, если становится слишком жарко, поскольку ферменты, контролирующие его, денатурируются.

  Без достаточного количества света растение не может очень быстро фотосинтезировать, даже при наличии большого количества воды и углекислого газа. Увеличение интенсивности света повысит скорость фотосинтеза, а затем скорость станет устойчивой, поскольку ограничивающим фактором является что-то еще, например, температура или концентрация углекислого газа

  Иногда фотосинтез ограничивается концентрацией углекислого газа в воздухе. Даже при достаточном количестве света растение не может фотосинтезировать при недостатке углекислого газа. Увеличение концентрации углекислого газа повысит скорость фотосинтеза, а затем скорость станет стабильной, поскольку ограничивающим фактором является что-то еще, например, температура или интенсивность света.

  Заявка:

  2.9.A1 Изменения в атмосфере Земли, океанах и отложениях горных пород в результате фотосинтеза.

  • Укажите, что (некоторые) прокариоты, водоросли и растения осуществляют фотосинтез.
  • Дайте определение и изложите доказательства «Великого события окисления».

  В известной Вселенной существует только один важный источник газообразного кислорода – биологический фотосинтез. До появления фотосинтезирующих организмов любой образующийся свободный кислород химически улавливался и сохранялся. Примерно 2,3 миллиарда лет назад фотосинтезирующие организмы начали насыщать окружающую среду кислородом. Это привело к изменениям в атмосфере Земли, океанах, отложениях горных пород и биологической жизни 9.0003

  Атмосфера на Земле. Как она менялась

  Навык

  2.9.S1 ​Построение спектра поглощения хлорофилла и спектра действия фотосинтеза.

  • Различают спектр действия и спектр поглощения.
  • Опишите форму кривой спектра поглощения.
  • Опишите форму кривой спектра действия.

  Знайте, что видимый свет имеет длину волны от 400 до 700 нанометров, но вы не должны помнить длины волн определенных цветов света.
  ​
  Пигменты поглощают свет как источник энергии для фотосинтеза

  • Спектр поглощения показывает длину волны света, поглощаемого каждым пигментом (например, хлорофиллом)
  • Спектр действия показывает общую скорость фотосинтеза при каждой длине волны света

  2. 9.S2 ​Планирование экспериментов по изучению влияния лимитирующих факторов на фотосинтез.

  • ​Список механизмов для измерения скорости фотосинтеза​

  Перейти к внутренней оценке

  Эксперимент по моделированию с использованием Элодии

  2.9.S3 Разделение фотосинтетических пигментов хроматографией.
  ​(Практическое занятие 4)

  • Опишите процесс разделения пигментов с помощью хроматографии
  • Рассчитайте значение Rf для пигментов с помощью хроматографии пигментов.

  Бумажная хроматография может использоваться для разделения фотосинтетических пигментов, но тонкослойная хроматография дает лучшие результаты.

  Фотосинтезирующие организмы не полагаются на один пигмент для поглощения света, а вместо этого извлекают выгоду из комбинированного действия многих. Эти пигменты включают хлорофиллы, ксантофиллы и каротины. Хроматография представляет собой экспериментальный метод разделения смесей

  Двумя наиболее распространенными методами разделения фотосинтетических пигментов являются:

  • Бумажная хроматография – в качестве неподвижного слоя используется бумага (целлюлоза)
  • Тонкослойная хроматография – используется тонкий слой адсорбента (например, силикагель), который работает быстрее и обеспечивает лучшее разделение

  Перейти к внутренней оценке

  Лабораторный стенд Хромотография

  Ключевые термины:

  фотосинтез поглощение интенсивность света видимый свет АТФ спектр действия

  химическая энергия фотолиз температура видимый спектр АДФ спектр поглощения

  длина волны биомасса углекислый газ хлоропласты ограничивающие факторы хроматография

  хлорофилл светозависимый углеводы отложение горных пород значение Rf

  пигмент светонезависимый потометр глюкоза Великое событие окисления

  Материалы класса:

  Моделирование фотосинтеза
  Листовые хромотографии
  Листья. 0362

  ​Обзор темы 2.9

  Powerpoint и примечания к теме 2.9 от Криса Пейна

  ​​​​​Правильное использование терминологии является ключевым навыком в биологии. Очень важно правильно использовать ключевые термины при выражении своего понимания, особенно в оценках. Используйте карточки-викторины или другие инструменты, такие как изучение, разброс, космическая гонка, правописание и тест, чтобы помочь вам освоить словарный запас.

  Полезные ссылки:

  Простая онлайн-демонстрация от KScience
  Виртуальная лаборатория: Длина волны и фотосинтез от Glencoe Biology
  Интенсивность света в зависимости от скорости фотосинтеза , от Университета Рединга
  Светящийся фотосинтез  от NOVA

  В новостях:
  Холодная погода позволяет осенним цветам проявиться от StarHearld.com
  Процесс, подобный фотосинтезу, обнаружен у насекомых. из журнала Nature. благодаря чему растения питаются солнечным светом, углекислым газом и водой, а также производят некоторые побочные продукты, которые нам очень нравятся.

  Пол Андерсен объясняет процесс фотосинтеза, с помощью которого растения и водоросли могут превращать углекислый газ в полезный сахар. Он начинает с краткого описания хлоропластов. Он описывает основные пигменты растений (например, хлорофилл а и б). Затем он описывает как световую реакцию, так и цикл Кальвина. Он заканчивает обсуждением фотодыхания и стратегий, позволяющих избежать этой проблемы, возникшей у растений CAM и C4.

  Фотосинтез является неотъемлемой частью обмена между людьми и растениями. Аманда Утен знакомит нас с процессом фотосинтеза, а также обсуждает взаимосвязь между фотосинтезом и углеводами, крахмалом и клетчаткой, а также то, как воздух, которым мы дышим, связан с пищей, которую мы едим

  Сытная миска хлопьев дает вам энергии, чтобы начать свой день, но как именно эта энергия попала в вашу миску? Все начинается с фотосинтеза, процесса, который превращает воздух, которым мы дышим, в энергетическую глюкозу. Кэти Саймингтон подробно описывает высокоэффективную вторую фазу фотосинтеза, называемую циклом Кальвина, которая превращает углекислый газ в сахар с помощью умной математики.

  Reference sites

  ​ i-Biology 
  Click4Biology
  Online IB Biology Subject Guide
  BioNinja
  Biology For Life
  IB Biology Help

  Chloroplast and Photosynthesis — The Biology Primer

  Photosynthesis

  Фотосинтез — это процесс, посредством которого растения и другие организмы (например, цианобактерии и водоросли) преобразуют световую энергию солнца в химическую энергию. В процессе фотосинтеза углекислый газ (CO2) и вода (h3O) вступают в ряд химических реакций, инициируемых световой энергией, с образованием глюкозы (C6h22O6) и газообразного кислорода (O2).

  Когда солнечный свет падает на растения, вода поглощается корневой системой растения. Вода поднимается по внутренней водопроводной системе, известной как сосудистая ткань , к фотосинтезирующей ткани (то есть к листьям).

  В листьях вода, поступающая из сосудистой ткани, поглощается фотосинтезирующими клетками листа посредством простой или облегченной диффузии. Углекислый газ (газ) диффундирует в лист напрямую через специальные ротообразные клетки, известные как 9.0469 камеры охраны . Отверстия замыкающих клеток называются устьицами . Углекислый газ и вода проходят ряд химических реакций в хлоропластах  растений с образованием глюкозы с кислородом в качестве побочного продукта.

  В листе растения есть несколько разных тканей. Верхние и нижние ткани состоят из маленьких клеток прямоугольной формы, известных как эпидермис . Эти клетки выделяют воскообразное вещество снаружи эпидермиса, известное как кутикула . Функцией кутикулы является предотвращение потери воды в растениях. Кутикулы настолько эффективно предотвращают потерю воды, что растениям пришлось разработать механизм для проникновения углекислого газа в лист. Защитные клетки могут открываться и закрываться и отвечают за регулирование уровня CO2 и H3O в растении.

  Внутри листа находятся две другие фотосинтетические ткани. Непосредственно под верхним эпидермисом находится слой плотно упакованных фотосинтезирующих клеток, которые участвуют в большинстве процессов фотосинтеза у растений.0469 палисадный мезофилл . Непосредственно под этим слоем расположены фотосинтезирующие клетки, которые расположены гораздо шире и известны как губчатый мезофилл . Когда замыкающие клетки закрываются для сохранения воды, этот слой служит резервуаром CO2, что позволяет продолжать фотосинтез даже в замкнутой системе. То есть до тех пор, пока не будет зафиксирован весь СО2.

  Вода поглощается корнями растения и поднимается по сосудистой системе по ткани, известной как ксилема . Вода попадает в лист и поглощается фотосинтезирующими клетками путем осмоса, смешиваясь с CO2 с образованием глюкозы и кислорода. Внутри клетки вода может храниться в вакуоли . Избыток кислорода, не использованный при клеточном дыхании, диффундирует во внешнюю среду путем диффузии. Глюкоза либо используется клеткой напрямую, либо перемещается в сосудистую ткань, которая транспортирует глюкозу к другим клеткам, неспособным к фотосинтезу (т.е. к корням) в сосудистой ткани, известной как 9.0469 флоэма.

  Анатомия хлоропластов

  Понимание внутренней анатомии хлоропластов поможет вам понять конкретные химические пути фотосинтеза: световые реакции, сопровождаемые циклом Кальвина.

  Хлоропласты представляют собой эллипсовидные органеллы с несколькими (2-4) мембранами (в зависимости от организма). Внутри хлоропласта находятся блинообразные структуры, известные как тилакоиды . На мембране тилакоидов протекают световые реакции фотосинтеза. Тилакоиды имеют тенденцию образовывать стопки, известные как грана . Продукты световых реакций попадают в жидкую область внутри хлоропластов, известную как строма . Как только эти продукты достигают стромы, они проходят цикл Кальвина.

  Световые реакции
  

  Когда световая энергия попадает на мембрану тилакоидов, возбуждается молекула хлорофилла . Когда это происходит, хлорофилл отдает электроны в цепной химической реакции, известной как электрон-транспортная цепь .0470 . Именно на этом этапе хлорофилл преобразовал световой энергии в химической энергии. Эта энергия используется для расщепления молекулы воды (h3O) на газообразный кислород (O2) и протон (H+). Протон — это обычная молекула водорода с одним протоном и без электронов. Газообразный кислород является побочным продуктом и экспортируется за пределы хлоропласта посредством диффузии. Этот протон (Н+) соединяется с молекулой НАДФ+ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат), образуя НАДФН. НАДФН выводится из тилакоида и отдает свой Н+ в цикле Кальвина. Химическое расщепление воды фактически высвобождает собственную кинетическую энергию, которая используется для синтеза АТФ (аденозинтрифосфата) из АДФ и фосфора в процессе, известном как 9.0469 фотофосфорилирование. Эти АТФ используются для запуска цикла Кальвина.

  Название проекта: Электронный контент для студентов бакалавриата, обучающихся по программам магистратуры Исследователь проекта: д-р Мандира Сикдар Название модуля: Фотосинтез (световые реакции)

  Цикл Кальвина

  Три продукта световых реакций: НАДФН, АТФ и О2. Кислород является побочным продуктом и покидает хлоропласт (и, в конечном итоге, растение через устьица) путем диффузии. НАДФН и АТФ покидают тилакоид, проникая в строму (внутренняя жидкость хлоропласта) и вступают в цикл Кальвина. Цикл Кальвина — это очень сложный биохимический путь, подробности которого выходят за рамки этого учебника. Именно в цикле Кальвина газообразный диоксид углерода «закрепляется» в пригодную для использования углеродсодержащую молекулу. АТФ от фотофосфорилирования используется для подпитки цикла Кальвина. НАДФН также входит в цикл Кальвина, отдавая свой водород (Н+). Этот водород соединяется с углеродом и кислородом из CO2 с образованием желаемого продукта: глюкозы (C6h22O6).

  Анимация фотосинтеза ——————————- Ставьте лайки, комментируйте, делитесь и подписывайтесь 👍🏻❤️

  Лаборатория: Исследование фотосинтеза

  Введение

  Вы будете использовать листовые диски для исследования фотосинтеза. Вы будете использовать дырокол, чтобы сделать листовые диски и поместить эти листовые диски в раствор бикарбоната натрия (пищевой соды). В воде раствор бикарбоната является источником углерода, который растение может использовать для фотосинтеза (сродни СО2 в воздухе). Первоначально, когда вы погружаете чашку с листом в раствор бикарбоната, воздушные пространства в листе должны заполниться раствором бикарбоната, в результате чего листовые диски опустятся. По мере того, как происходит фотосинтез, газообразный кислород будет производиться и накапливаться в листе. При этом плотность листа должна стать ниже плотности воды, а листовые диски должны начать подниматься. Поскольку растения также используют газообразный кислород во время клеточного дыхания, этот анализ является лишь относительным измерением фотосинтеза. Скорость фотосинтеза можно измерить по тому, как быстро поднимаются листовые диски. Чем быстрее они растут, тем выше чистая скорость фотосинтеза.

  Материалы

  • Бикарбонат натрия (пищевая сода)
  • Жидкое мыло
  • Пластиковый шприц (10 куб. см или больше) – удалить любую иглу Прозрачные пластиковые чашки
  • Таймер
  • Источник света

  Это короткое обучающее видео о процедуре погружения листовых дисков в вакуум с помощью шприца на 10 мл. Письменный протокол доступен на http://www.elbiology.com/labtools/Leafdisk.html

  Протокол (экспериментальная группа)

  1. Приготовьте 0,2% раствор бикарбоната. Добавьте 1/8 чайной ложки бикарбоната натрия в 300 мл воды. Перемешивайте, пока бикарбонат натрия полностью не растворится. Добавьте в раствор 1 каплю жидкого мыла и перемешайте. Это позволяет раствору впитываться листом. Если у вас появляется пена, вам нужно будет добавить больше раствора бикарбоната, пока пена не исчезнет.
  2. Из вашего растительного материала вырежьте 10 листовых дисков с помощью дырокола. Будьте осторожны, избегайте крупных прожилок растений.
  3. Снимите поршень со шприца.
  4. Поместите 10 пластинчатых дисков в поршень.
  5. Поместите поршень обратно в шприц и нажмите на него, стараясь не оказывать давления на листовые диски. Если раздавить листовые диски, эксперимент не получится. Если это произойдет, просто вырежьте больше листовых дисков.
  6. Поместите шприц в раствор бикарбоната и наберите небольшое количество (2-3 мл) раствора бикарбоната. Нажмите на шприц, чтобы подвесить листовые диски.
  7. Удерживая палец над отверстием шприца (убедитесь, что вы удалили иглу), оттяните поршень назад, чтобы создать вакуум. Держите вакуум в течение 10 секунд и вращайте листовые диски, чтобы подвесить их в растворе.
  8. Через 10 секунд уберите палец, чтобы сбросить вакуум. Это позволит раствору бикарбоната натрия проникнуть в воздушные полости листа. Как только это произойдет, листья опустятся. Скорее всего, вам придется повторить эту процедуру несколько раз, чтобы листовые диски погрузились.