Установка для исследования биохимических процессов в растениях при облучении их светом

Установка для исследования биохимических процессов в растениях при облучении их светом. Техническое решение относится к биологии, в частности, к физиологии растений, и может быть использовано для выполнения исследований по влиянию монохроматического света, выравненного по интенсивности на различных длинах волн, на обменные процессы растений. Задачей, которую поставили авторы данного решения, является создание такой установки, которая обеспечила бы возможность изучения влияния монохроматического света различных длин волн на обменные процессы растений. Поставленная цель достигается тем, что в установку дополнительно введен вращающийся нейтральный светофильтр переменной толщины, установленный в оправе с угломером, а при градуировке установки использовался фотоприемник с известной спектральной чувствительностью. Сменные интерференционные светофильтры размещены в светозащитном кожухе в револьверном устройстве. Все элементы установки помещены в светозащитную камеру 7. Данная установка позволила сделать выводы о влиянии монохроматического света различных длин волн на обменные процессы в растениях, в частности, на накопление в них моносахаридов триоз.

Предлагаемое техническое решение относится к биологии, в частности, к физиологии растений, и может быть использовано для выполнения исследований по влиянию монохроматического света, выравненного по интенсивности на различных длинах волн, на обменные процессы растений.

Известно приспособление для изучения влияния монохроматического света на биохимические процессы в растениях (автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Чупахиной Г.Н. «Светозависимые изменения системы аскорбиновой кислоты растений», спец. 03.0012, 03.00.04, УДК 577.164.2:58.035, Санкт-Петербург, 1992 г).

Данное приспособление содержит: источник освещения и светофильтры - цветной стеклянный и/или интерференционный для получения света определенного спектрального состава. В качестве источника освещения автором использовалась кинопроекционная лампа, пучок света от которой проектировался на интерференционный светофильтр с целью выделения монохроматического света.

К недостаткам известного приспособления можно отнести то, что его конструкцией не предусмотрена возможность выравнивания интенсивности света различных длин волн, освещающего опытные растения, что делает невозможным сравнение динамики биохимических реакций при освещении их светом различных длин волн.

Задачей, которую поставили авторы данного решения, является создание такой установки, которая обеспечивала бы возможность изучения влияния монохроматического света на обменные процессы, в частности, установки, которая обеспечивала бы возможность выравнивания интенсивности света.

Поставленная цель достигается тем, что в установку дополнительно введен вращающийся нейтральный светофильтр переменной толщины, установленный в оправе с угломером, а также тем, что для градуировки установки использовался фотоприемник с известной спектральной чувствительностью.

Введение нейтрального светофильтра переменной толщины, помещенного в оправу с возможностью вращения, позволяет выравнивать интенсивность света на различных длинах волн.

Все элементы установки помещены в светозащитную камеру, покрытую изнутри алюминиевой фольгой в зоне размещения растений.

Размещение интерференционных светофильтров в виде блока в специальном кожухе позволило, во-первых, выделять монохроматический свет определенной длины волны и, во-вторых, осуществлять замену светофильтров без вскрытия кожуха.

Предлагаемая конструкция установки позволяет добиться одинаковой интенсивности света, выделяемого с помощью различных светофильтров и, как следствие, дает возможность сравнивать результаты измерений, полученных с использованием света различных длин волн.

Сущность технического решения поясняется рисунком, где на фиг.1 схематично изображена предлагаемая установка.

Установка содержит: источник света 1, водяной фильтр 2, отсекающий инфракрасное излучение, двухлинзовый конденсор 3, предназначенный для формирования пучка света, нейтральный светофильтр 4 переменной толщины, который помещен в оправу, укрепленную с возможностью вращения относительно горизонтальной оси. Установка включает также блок 5 сменных интерференционных светофильтров и конденсор 6.

Все элементы установки, за исключением источника света и водного светофильтра, помещены в светозащитную камеру 7.

Установка включает также платформу 8, на которой установлены кюветы 9 с растениями 10. Платформа 8 смонтирована с возможностью

вращения относительно вертикальной оси. Это необходимо для обеспечения более равномерного освещения исследуемых растений.

Работа установки осуществляется следующим образом:

Исследуемые растения помещали в кюветы 9 и устанавливали на вращающуюся платформу 8. Растения освещали монохроматическим светом, после чего их подвергали анализу. В качестве источника света 1 использовали галогенный прожектор типа R7S, излучение которого пропускали через водяной светофильтр 2. С целью формирования пучка световой поток пропускали через конденсор 3, а затем через нейтральный светофильтр 4. Далее световой поток направляли на блок 5 сменных интерференционных светофильтров для выделения монохроматического света с определенной шириной спектра.

При этом угловое положение нейтрального светофильтра 4 с максимумом пропускания интерференционного светофильтра 5 при _k определялась из рекуррентного соотношения по заданному угловому положению нейтрального светофильтра 4, работающего в комплекте с интерференционным светофильтром 5 с максимумом пропускания при _i:

где: Ф() - функция потока энергии.

Функция потока энергии Ф() определялась при помощи монохроматора МДР-23, который устанавливался на выходе данной установки с использованием фотоприемника с известной спектральной чувствительностью:

где:

Ф()- аппаратная функция потока,

S() - функция спектральной чувствительности фотоприемника;

Т() - коэффициент пропускания интерференционного светофильтра на длине волны ;

- полоса пропускания интерференционного светофильтра, определяемая на высоте 0,5 максимальной интенсивности;

- угловое положение нейтрального светофильтра.

Индексы i, k соответствуют i-тому и k-тому интерференционным светофильтрам.

Блок сменных интерференционных светофильтров 5 в данной установке содержал светофильтры с максимумами пропускания при 480 нм, 498 нм, 545 нм, 618 нм, 632 нм, 715 нм. Спектры пропускания светофильтров определялись при помощи спектрофотометра. Точность установки углового положения нейтрального светофильтра 4 составляет 0,1°.

Таким образом, с помощью предлагаемой установки были сделаны выводы о влиянии монохроматического света различных длин волн на растения, в частности, на накопление в них триоз.

1. Установка для исследования биохимических процессов в растениях при облучении их монохроматическим, выровненным по интенсивности на различных длинах волн светом, содержащая источник освещения и светофильтры, отличающаяся тем, что в установку дополнительно введен вращающийся нейтральный светофильтр переменной толщины, установленный в оправе с угломером, а сменные интерференционные светофильтры размещены в виде блока в светозащитном кожухе.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что для градуировки установки использовали фотоприемник с известной спектральной чувствительностью, и все элементы установки размещены в светозащитной камере, покрытой изнутри алюминиевой фольгой в зоне размещения растений.