фотосинтезирующей единице

В химическом отношении фотосинтезирующие единицы были охарактеризованы исходя из числа разного рода молекул, находящихся в мембране хлоропласта и приходящихся на пару атомов марганца (табл. 13-2). Каждая такая единица предположительно содержит один реакционный центр фотосистемы I и один реакционный центр фотосистемы II. [c.46]

В современном мире существуют два существенно различных по внутренней архитектуре типа клеток. Более сложная эукариотическая клетка является структурной единицей у растений, многоклеточных животных, простейших, грибов и всех групп, которые обычно относили к водорослям, кроме одной. Несмотря на крайнее разнообразие эукариотических клеток, обусловленное их специализацией в ходе эволюции этих групп, а также модификациями, которые они претерпевают во время дифференцировки у растений и животных, в основной архитектуре таких клеток всегда имеется много общих черт. Менее сложная прокариотическая клетка является структурной единицей у двух групп микробов у бактерий и у тех организмов, которые раньше называли сине-зелеными водорослями. Сине-зеленые водоросли обладают таким же механизмом фотосинтеза, как и эукариотические водоросли, но он происходит в клетке, имеющей совершенно иную тонкую структуру. Поэтому объединение так называемых сине-зеленых водорослей с эукариотическими водорослями уже нельзя считать оправданным, и они рассматриваются как одна из групп фотосинтезирующих бактерий — цианобактерии. [c.6]

Пигментная система фотосинтезирующих растений — сложная смесь, анализ которой представляет немало трудностей. Экстрагирование разрушает химические единицы, содержащие пигменты пластид в естественном состоянии, разбавляет их пигментами вакуолей и клеточных стенок, не имеющими отношения к фотосинтезу, и приводит их в соприкосновение с клеточными компонентами последние могут оказывать химическое действие на пигменты (например кислоты и энзимы). Разделение экстрагированной смеси на ее компоненты легко может повести к дальнейшей деструкции при соприкосновении с воздухом, растворителем или адсорбентом. Полное разделение затрудняется еще и тем, что смесь пигментов содержит изомеры или другие компоненты, мало отличающиеся друг от друга по растворимости и химическим свойствам. [c.401]

Точное определение фотосинтезирующей поверхности настолько трудно, что редко кто вообще берется за решение этого вопроса. То же самое можно сказать и об определении количества света, действительно поглощенного и использованного в фотосинтезе. Обе проблемы так тесно связаны, что их целесообразно обсуждать вместе в порядке уменьшения степени сложности поглощающей системы — сначала на уровне посева, затем отдельного растения, отдельного листа, одноклеточных водорослей и, наконец, изолированных хлоропластов. Однако, прежде чем делать это, необходимо получить представление о том, как вообще измеряется интенсивность света, падающего на плоскость (точнее, облученность в Дж-м -С ). Облученность, создаваемая параллельным пучком света, максимальна, когда пучок направлен перпендикулярно к плоскости с увеличением угла падения облученность снижается, так как при этом на единицу площади поверхности приходится меньшая часть поперечного сечения светового пучка. [c.115]

Число единиц фотосинтетического аппарата в клетках растений различных систематических групп может сильно колебаться. У фотосинтезирующих бактерий число тилакоидов в клетках может доходить до нескольких тысяч. У водоро слей часто обнаруживается всего один хроматофор (правда, вмещающий большое количество [c.77]

Подчеркнем, что все фотосинтезирующие организмы должны использовать довольно много квантов для производства каждой единицы стабильного восстановленного продукта (СНзО), т. е. квантовая потребность всегда >1 12, Д). Сложная по необходимости цепь реакций не могла существовать на заре возникновения фотосинтеза. Выжившие фотосинтезирующие бактерии приобрели способность упорядоченным образом скапливать энергию нескольких световых кванто в. Но в этом отношении их позже превзошли растения (12, А). [c.104]

Приблизительный состав усредненной фотосинтезирующей единицы хлоропластов шпинaтa б [c.41]

Вопрос о возможной организации тилакоидных мембран в фотосинтезирующие единицы, или квантосомы, пока не решен [86, 87]. Как было показано методом замораживания — травления, диаметр квантосом 20 нм, а толщина - 10 нм. Однако некоторыми исследователями были выявлены лишь частицы кубической формы меньшего размера которые могли быть молекулами рибулозодифосфат-карбоксилазы (ребро куба - 12 нм гл. 7, разд. К, 3,ж) или молекулами фактора сопряжения с синтезом АТР (ребро куба 10 нм, разд, Д, 6). [c.46]

Как отмечает А.Т. Мокроносов (1988), на протяжении столетий до последнего времени практическая селекция обеспечивала выведение все более продуктивных сортов растений, основываясь на экстенсивном типе продукционного процесса. Иными словами, создавались сорта, позволяющие разместить все большее количество фотосинтезирующих единиц (хлоропластов, площади листьев) в единице объема и площади посева при максимально возможной продолжительности активного фотосинтеза. Эти сорта отличались способностью формировать в фитоценозе высокий ассимиляционный потенциал (м сут), но их фотосинтетический аппарат, его активность почти не затрагивались и сохранялись на уровне близком к фотосинтезу исходных форм. [c.368]

Первым этапом фотосинтеза является поглощение света молекулами хлорофилла, организованными в фотосинтезирующие единицы в мембранах тилакоидов хлоропластов. Возбужденная энергия переносится от одной молекулы хлорофилла к другой, пока не улавливается реакционным центром. Критическим событием, происходящим в реакционном центре, является активированный светом перенос одного электрона на акцептор против градиента химического потенциала. Фотосинтез у зеленых растений требует взаимодействия двух световых реакций. Фотосистема I генерирует сильный восстановитель (связанный ферредоксин), приводящий к образованию NADPH. Фотосистема П генерирует [c.201]

В фотосинтезирующих клетках активные пигменты расположены внутри ламеллярных мембран в виде функционально-организованных единиц. У фотосинтезирующих эукариот (высших растений и большинства водорослей) несущие пигмент мембраны заключены в специфических органеллах — хлоропластах. У высших растений морфологические различия между хлоропластами невелики, в то время как у водорослей форма и размеры хлоропластов значительно варьируют. hlorella, например, имеет единственный чашевидный хлоропласт, тогда как хлоропласты некоторых видов Spirogyra представляют собой длинные, спирально закрученные образования, лежащие вдоль всей клетки. [c.329]

Фотосинтез можно определить как процесс фотоиндуцирован-ного электронного транспорта, конечным результатом которого является усвоение СО2. Скорость фотосинтеза зависит от интен- сивности падающего света I. Грубо говоря, скорость образования некоего субстрата пропорциональна числу поглощенных квантов. Этот неустойчивый субстрат преобразуется далее в ферментативных процессах. Опыт показывает, что для продукции одной молекулы О2 нужно и 8 молекул субстрата. Па один ферментативный комплекс или на одну молекулу обобщенного фермента (фотосинтетическая единица) приходится около 300 молекул хлорофилла (50 в фотосинтезирующих бактериях). [c.448]

В настоящее время мы не может судить, является ли совершенно обязательным для фотосинтеза какая-либо из структурных единиц, наблюдающаяся в фотосинтезирующих клетках, оропдасты отсутствуют у сине-зеленых водорослей гранулы, невидимому, присутствуют в растениях всех типов, даже и у Суапоркуееае, но и они отсутствуют у некоторых видов. Пластинки, которые по Менке и Кауше и Руска являются еще более важными структурными единицами, чем гранулы, до сих пор не наблюдались в хромопластах красных и бурых водорослей, не говоря уже об их вероятном отсутствии в хроматоплазме сине-зе-леных водорослей и пурпурных бактерий. [c.368]

Химические и биохимические методы трудно приспособить для непрерывного наблюдения за скоростью фотосинтеза, поэтому физикохимические методы давно привлекали внимание исследователей в этом отношении. В современных количественных исследованиях процессов метаболизма манометрические измерения приобрели преобладающее значение. Биохимики нашли, что почти каждая биохимическая реакция может проводиться таким образом, чтобы происходило поглощение или выделение газа, и это часто дает наилучший способ для измерения ее скорости. Реакции гемоглобина с кислородом и окисью углерода были первыми, для которых этот метод был разработан Холдейном и Баркрофтом затем он был применен для изучения дыхания и фотосинтеза. Со времен Сакса [3] получил известность и широкое распространение приближенный метод измерения объема выделенного кислорода путем подсчета пузырьков . В спокойном растворе с определенным поверхностным натяжением пузырьки газа, отделяющиеся от листьев, имеют приблизительно одинаковую величину, так что скорость образования газа может быть вычислена путем умножения числа пузырьков, образующихся в единицу времени, на объем одиночного пузырька. Этот метод прост и чувствителен, но явно чреват ошибками, вызываемыми различием в смачиваемости листовой поверхности, слиянием мелких пузырьков в крупные, влиянием конвекционных токов или размешивания на размер пузырьков и подобными осложнениями. Многие авторы [15, 21, 29, 35, 45] старались усовершенствовать этот метод и сделать подсчет пузырьков автоматическим. Обсуждение этих попыток можно найти в книге Спёра [40]. Важное возражение против этого метода было выдвинуто Гесснером [63] пузырьки постоянного размера могут образовываться только в спокойной воде, в которой фотосинтезирующее растение окружается вскоре слоем воды со щелочной реакцией, с малым содержанием углекислоты и пересыщенной кислородом, а каждый из этих трех факторов может сильно влиять на скорость фотосинтеза. [c.255]

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]

Интенсивность фотосинтеза выражается в различных единицах в количестве выделенного О2 или углекислого газа, усвоенного единицей площади листьев за единицу времени — мг С021дм -час, или в количестве 0г(С02) в расчете на сухой или сырой вес фотосинтезирующих клеток и тканей за единицу времени—мг СОг/г-чйс. В последнее время во все больших масштабах используется показатель, который получил название ассимиляционного числа — количество углекислого газа или кислорода, отнесенное к единице содержания хлорофилла за единицу времени — мк М СОг/л г хлорофилла-час. Этот показатель позволяет избежать затруднений и ошибок, связанных с разной толщиной листьев (при расчете интенсивности фотосинтеза на единицу площади) и с разным соотношение1М массы фотосинтезирующих и [c.98]

Расчеты различных продукционных процессов необхо-ДИМ10 производить на единицу содержания хлорофилла в целом растении. Такой подход оправдан даже по отношению к тем видам растений, у которых фотосинтезируют только листья, так как это позволило бы избежать ошибок, овязанных с различной толщиной листовых пластинок и т. д. [c.288]

В преобладающем количестве исследований желательно брать в опыт наибольшую возможную площадь листа. Чем больше размеры манометрического сосудика, тем большую площадь листа можно брать в опыт и тем большее число растений может использоваться при определении фотосинтеза у целого листа. При больших площадях листа в опыте меньше сказываются индивидуальные различия между параллельными пробами. Количество выделяемого в единицу времени кислорода пропор-дионально размеру фотосинтезирующего листа или его части. Поэтому при больших размерах взятой в опыт пробы можно проводить более частые отсчеты показаний манометров. [c.71]

Исследования, начатые Эмерсоном и Арнольдом [550] и интерпретированные Гаффроном и Волем i[662], позволили выяснить, что и у фотосинтезирующих бактерий, и у растений молекулы хлорофилла для работы всегда объединяются в так называемую фотосинтетическую единицу , состоящую у растений, как правило, из нескольких сотен, а у пурпурных бактерий, вндиио, из 40 молекул [515, 1026]. По крайней jaejte у высших растений размер фотосинтетической [c.93]

Определяющим фактором для фотосинтеза служит доступность света, и, следовательно, идет конкуренция за освещенную поверхность. Развитие сообщества ограничивается максимальной плотностью хлорофилла на единицу поверхности, около 1000 мг/м для умеренного пояса. При такой плотности начинается самозатенение, которое и служит ограничивающим фактором, определяя верхний предел для численности фотосинтезирующих организмов. С другой стороны, свет доступен лишь в течение дня, а ночью фототрофные организмы должны переходить на поддерживающий обмен за счет внутриклеточных запасов. [c.120]

Фотосинтетические реакции в клетках эукариот происходят в высокоспециализированных органеллах - пластидах или хлоро-пластах, которые состоят из мелких мембранных образований (гран), имеющих слоистую (ламеллярную) структуру. В ламеллах и вокруг них локализованы фотосинтетические пигменты. Мембраны состоят из субединиц или физиологических единиц фотосинтеза, включающих определенное количество молекул хлорофиллов, каротиноидов, а также белки, липиды, цитохромы и некоторые металлы. У синезеленых водорослей, которые относятся к прокариотам, фотосинтезирующие структуры организованы проще они представляют собой сферические частицы хромато-форы, содержащие пигменты, фосфолипиды и весь набор ферментов, необходимых для фотосинтеза. У представителей этого отдела пигменты организованы в фикобилисомы, которые занимают периферическое положение относительно мембраны тила-коида у синезеленых велика доля хлорофилла Хл а, связанного с фотосистемой I (ФС1), и отсутствуют белки светособирающего комплекса ФСП (Бекасова, 1993 Bald et al., 1996). [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология