Реакционные центры число молекул хлорофилла

Отсюда следует, что должен существовать особый реакционный центр, в котором собственно и происходит фотохимический процесс. Этот центр должен быть связан с очень большим числом молекул хлорофилла. После фотохимической реакции кванты, поглощаемые фотосинтетической единицей в течение приблизительно 20 мс при 25° С, оказываются неэффективными, так как в реакционном центре происходят темновые реакции. Этим объясняется малая эффективность насыщающего света. Можно сказать, что лимитирующим является какой-то внутренний фактор (концентрация фермента). При 1°С время протекания темновых реакций удлиняется в 10 раз (фиг. 102) и соответственно уменьшается скорость фотосинтеза. Это означает, что интенсивность фотосинтеза в сильной степени лимитируется температурой. [c.277]

В процессе фотосинтеза происходит поглощение световой энергии пигментами хлоропласта и ее превращение в химическую. Поглощенная энергия передается на реакционные центры. Минимальное число молекул хлорофилла с вспомогательными пигментами, обслуживающими реакционный центр, называется фотосинтетической единицей. Такая единица содержит у растений 250—400 молекул хлорофилла, вмонтированных в белково-липоидную мембрану. [c.127]

Понятие о фотосинтетической единице было введено для учета числа молекул хлорофилла в фотосинтезирующем организме, необходимого для преобразования одного кванта энергии света в химическую энергию. Для восстановления одной молекулы СОг необходимо 8—10 квантов света с другой стороны, з этом процессе участвует 2000—2500 молекул хлорофилла. Отсюда фотосинтетическая единица составляет 200—300 молекул хлорофилла на квант при квантовом выходе первичного фотоокисления хлорофилла, равном 1, с учетом 80% эффективности переноса энергии при све-тосборе хлорофиллом, оказывается, что на одну молекулу хлорофилла в реакционном центре приходится 250—400 молекул хлорофилла, поглощающих и эстафетно передающих кванты света в реакционные центры. Хлорофилл реакционного центра принимает только один из переданных квантов и переходит в электронно-возбужденное состояние, начиная путь последовательных окислительно-восстановительных реакций. Естественно, что значение фотосинтетической единицы может меняться у разных растений в зависимости от очень многих факторов. Концентрация фотохимически активного хлорофилла у бактерий в целом выше, и фотосинтетическая единица равна у них 40. [c.20]

Нередко электронное возбуждение одного хромофора вызывает флуоресценцию другого хромофора, расположенного поблизости. Так, например, возбуждение молекул красителя, образующих монослой, приводит к флуоресценции слоя другого красителя, находящегося от первого на расстоянии 5 нм. Возбуждение остатков тирозина в белках может вызвать флуоресценцию триптофана, а возбуждение триптофана— флуоресценцию красителя, связанного с поверхностью молекулы белка, или флуоресценцию связанного кофермента [57]. Такого рода резонансный перенос энергии характерен для тех случаев, когда спектр флуоресценции одной молекулы перекрывается со спектром поглощения другой. При этом реального испускания и поглощения света не происходит, а имеет место безызлучательный перенос энергии. Резонансный перенос энергии имеет большое биологическое значение для фотосинтеза. Поскольку молекула с е = 3-10 при воздействии прямого солнечного света поглощает около 12 квантов света в секунду, моно-молекулярный слой хлорофилла будет поглощать всего 1 % общего числа квантов, падающих на поверхность листа [63]. По этой причине молекулы хлорофилла располагаются в виде многочисленных тонких слоев внутри хлоропластов. Однако непосредственно в реакционных центрах, где идут фотохимические процессы, находится лишь небольшое число специализированных молекул хлорофилла. Остальные молекулы поглощают свет и передают энергию в реакционный центр небольшими порциями. [c.31]

Находясь Б состоянии высокого стерического экранирования, реакционные центры простетических групп, окруженные гидрофобными остатками белка, реагируют только с ограниченным числом реагентов хлорофилл с молекулой Н2О, гем крови с Н2О, О2, СО, ферменты с одной из избранных молекул. [c.723]

МИ квантов света. Отсюда вытекало, что в поглощении одного кваита света участвует около 400 молекул хлорофилла, и, таким образом, можно было сделать вывод, что большое число молекул хлорофилла работает как единая светоулавливающая система, которая снабжает энергией один реакционный центр. Эта точка зрения в настоящее время получила всеобщее признание. [c.39]

Отличительной особенностью фотосиитетической единицы является то, что, хотя в возбужденное состояние переходят по существу все молекулы, энергия возбуждения большинства из них ие реализуется, так как занят реакционный центр, поскольку единица не может использовать больше восьми фотонов за импульс. Таким образом, максимальный выход можно определить только в том случае, если мы уверены, что в возбужденное состояние переходят вое молекулы хло рофилла. Напротив, максимальный выход в расчете на квант (при этом подразумевается, что энергия ие теряется) достигается только тогда, когда в возбужденное состояние переходят 8 из 2500 молекул, хотя это возбуждение может миг1ЭИ ровать через значительно большее число молекул хлорофилла, возможно даже через все 2500, на пути к реакционному центру. [c.63]

НОЙ молекулы СО2 в процесс может вовлекаться до 2500 молекул хлорофилла. Исходя из этого расчета, была разработана концепция фотосинтетической единицы, в которой происходят первичные фотохимические реакции фотосинтеза в так называемом реакционном центре, причем каждый реакционный центр связан со сравнительно большим числом пигментных молекул, поглощающих фотон и передающих ему энергию. Любая фотосинтетическая электронтранспортная цепь включает фотоси- [c.334]

Порфиркны принадлежат к числу наиболее стабильных и инертных органических молекул. Многие представители этой группы, являющиеся, как полагают, производными хлорофилла, были найдены в сырой нефти, угле, битуминозных породах и горючих сланцах. Эти последние представляют собой образования девонского и кембрийского периодов возраст их — около 400 млн. лет [62]. Стабильность порфиринов связывают с их вы-сококонденсированной циклической структурой, обусловливающей резонанс. Возможно, именно благодаря зтим особенностям молекула хлорофилла способна необычно долго сохранять энергию поглощенного светового кванта и полностью передавать ее соседней молекуле хлорофилла. Вследствие этого энергия отдельных квантов, поглощенных многими молекулами хлорофилла, может быть собрана в реакционном центре (см. гл. IX) и использована для фотосинтеза. Поскольку хлорофилл а ответствен за первичный процесс фотосинтеза (образование восстановительной силы), недостаточно, чтобы энергия передавалась от одной его молекулы к другой в молекулярной структуре хлорофилла а должен быть и какой-то центр, который реагирует химически. Считают, что он находится в кольце, состоящем из пяти атомов углерода (кольцо V на фиг. 5, Л). [c.20]

Столь малое относительное число фотохимически активных молекул хлорофилла облегчает, в частности, хроматическую адаптацию фотосинтезирующих организмов, при которой изменение суммарного спектра светосборщиков в зависимости от условий освещения может практически не влиять на реакционный центр, т. е. на протекание фотосинтеза. [c.20]

Реакционный центр фотосистемы 2 представляет собой коротковолновую форму хлорофилла а с высокой окислительной способностью (Е = + 1,0 в). Первичный акцептор электронов фотосистемы 2 (вещество Р) не обладает высоким восстановительным потенциалом (Е = 0,0 б). Количество молекул О — одна на 400 молекул хлорофилла а. От Р электроны поступают на небелковый компонент электронтранспортной цепи хлоропластов — пластохинон. Количество пластохинона, которое может быть восстановлено с помощью света, поглощенного фотосистемой 2, зависит от освещенности (и длительности вспышек при периодической смене света темнотой с большой величиной частоты). В расчете на одну электронтранспортную цепь (например, на одну молекулу Р700) может восстанавливаться максимально 6 молекул пластохинона (за счет присоединения 12 электронов от Р ). В связи с тем, что число молекул пластохинона значительно превышает число молекул соседних участников электронтранспортной цепи, можно считать пластохинон резервной емкостью электронов (пулом электронов) фотосистемы 2. [c.167]

Но вернемся к рассмотрению алканов из древних осадочных пород. Как уже отмечалось, они, вероятно, представляют собой фрагменты молекул хлорофилла или хлорофиллоподобных веществ. Молекула современного хлорофилла имеет в центре атом металла, соединенный координационными связями с атомами азота порфиринового кольца, которое построено из атомов углерода, водорода и азота. К этой центральной группе присоединены различные боковые группы, в том числе длинная цепь фитила — остатка разветвленного алкана с 20 атомами углерода. Эта цепь при- соединена к центральной части молекулы хлорофилла эфирной вязью (фиг. 41). Центральная часть молекулы хлорофилла обладает высокой реакционной способностью, и после смерти организма, содержащего хлорофилл, она разрушается сравнительно быстро. А длинный хвост после окисления и декарбоксилирования пре-шращается в малоактивную молекулу углеводорода — пристана (С19) или фитана (С20) (фиг. 61 и 62). Эти разветвленные изопреноиды относятся к ряду алканов и могут долго сохраняться в осадках, если диагенез и метаморфизм пород был не слишком сильным. [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология