Фотосинтез выход

Квантовый выход реакции фотосинтеза составляет 0,1. Под действием света молекула хлорофилла X переходит в активное состояние, активная молекула затем отдает свою энергию взаимодействующим молекулам СОг и Н2О [c.50]

Было установлено изменение выхода продуктов и скорости химических реакций, достигнута интенсификация излучения света органическими люминофорами, обнаружено влияние магнитного поля на проводимость органических полупроводников и фотопроводимость полимеров. Особый интерес представляет открытие воздействия магнитного поля на окислительно-восстановительные реакции, происходящие при помощи хлорофилла, и, в частности, на фотосинтез в зеленых листьях. [c.164]

Это и объясняет причину совпадения квантового выхода химической реакции (выделение 0 ) и квантового выхода ассимиляции СО2 при фотосинтезе. [c.349]

Сложные процессы метаболизма, запасания и расходования энергии пространственно локализованы в клетках. Дыхание реализуется в мембранах митохондрий, фотосинтез — в мембранах хлоропластов. Биохимические процессы эволюционно адаптированы. Так, у животных пустынь и у птиц главным источником метаболической энергии является жир, а не гликоген. В пустыне надо обеспечивать не только максимальный выход энергии, но и максимум образования воды — при окислении жира производится вдвое больше воды, чем при окислении гликогена. Для птиц существенна меньшая масса жира. Масса гликогена и связанной с ним воды в 8 раз больше, чем масса жира, дающая при окислении то же количество энергии. [c.54]

Изложенные факты и другпе данные, в частности биохимическое разделение, доказывают, что в фотосинтезе участвуют две фотохимические системы ФС1 и ФСИ. В зеленых растениях ФСП содержит СЫ а с максимумами поглощения 670 п 680 нм, но не 695 нм. ФС1 содержит все три формы СЫ а. ФСП флуоресцирует сильно, ФС1 — слабо. Кванты, поглощенные хлорофиллом 670 и 680 нм, переносятся в ФС1 на СЫ а 695, и энергия их диссипирует, чем и объясняется низкий выход флуоресценции. ФСП содержит больше hl а 670, чем ФС1. Свет поглощается в обеих системах одновременно, но в разной степени. При Я > 650 нм в красных водорослях и при Я > 680 нм в зеленых водорослях система I получает избыточную, а система II недостаточную энергию — нарушается баланс, необходимый для совместной работы двух систем. Баланс этот улучшается при одновременном освещении более коротковолновым светом. Так объясняется эффект Эмерсона и красное падение .. [c.452]

Лишайники — это многолетние низшие растения, состоящие из двух организмов гриба и водоросли. Питательные вещества образуются за счет фотосинтеза водорослью и получаются грибом от субстрата. Вода поглощается ими главным образом в капельно-жидком состоянии из тумана, росы, дождя, водяных паров и только частично поступает из субстрата. Эти биологические особенности определяют влияние различных факторов на выход и качество (состав) резиноида. [c.73]

Внесенные изменения в процесс фотосинтеза позволили повысить радиоактивность водного растительного раствора (после отгона спирта н извлечения пигментов эфиром) до 95%, однако вследствие больших потерь прп очистке раствора и при кристаллизации конечного продукта выход /-глюко.зт.т 1,6—С составил лишь 32%. [c.201]

На рис. 24 изображены световые кривые фотосинтеза листьев салата и гороха. Если у гороха интенсивность фотосинтеза возрастает вплоть до интенсивности света, равной 200 тыс. эрг/см .сек, а затем выходит на плато, у салата отмечалось резкое падение фотосинтеза, наблюдаемое при увеличении интенсивности света. [c.113]

Эти данные показывают, что в первый период происходит очень медленное накопление сухого вещества, затем после выхода в трубку и колошения до фазы молочной спелости наблюдается интенсивный рост и развитие и максимальное накопление сухого вещества, а ко времени полной спелости количество сухих веществ в растениях несколько понижается. Уменьшение сухого вещества в последний период вегетации может происходить вследствие того, что в это время поступление питательных веществ из почвы и фотосинтез резко ослабляются, а интенсивность дыхания сохраняется на довольно высоком уровне и наблюдается значительная затрата ранее накопленных питательных веществ на дыхание. [c.367]

Увеличение выхода биомассы за год в существующих сегодня системах растениеводства может быть достигнуто двумя путями )В0-первых, за счет увеличения скорости фотосинтеза до пре - [c.48]

Фиг. 100. Истинный фотосинтез (выход кислорода) на вспышку света насыщающей интенсивности как функция содержания хлорофилла у культур hlorella pyrenoidosa [77].

Для эффективного протекания процесса фотосинтеза необходимо возбуждение более чем одного фотосинтетически активного пигмента. Этот результат предполагает возможность участия двух главных процессов в реакции преобразования энергии при фотосинтезе. Квантовый выход фотосинтеза падает при длинах волн света больше, чем длина волны максимума поглощения в красной области (эффект Эмерсона, или красное падение ), хотя поглощение в этой области (675—720 нм) продолжает приводить к заселению уровня Si" хлорофилла а. Однако если к возбуждающему световому пучку добавляется более коротковолновый свет (Ж670 нм), то квантовый выход фотосинтеза существенно возрастает. Низкие квантовые выходы фотосинтеза, получаемые при длинноволновом освещении, могут быть подняты до нормальных значений одновременным освещением коротковолновым светом. [c.233]

Развитие идей фотоэлектрохимии на поверхности раздела раствор — полупроводник связано с измельченными полупроводниковыми частицами. Порошки ТЮ2 в смеси с платиной, нанесенные на поверхность, оказались особенно эффективными. Каждая частица может рассматриваться как фотоэлектрохи-мический элемент с замкнутой цепью, соединяющей полупроводниковый и противоэлектроды. Обрисованные выше в общих чертах основные принципы остаются применимыми, несмотря на то, что внешняя электрическая цепь отсутствует. Хотя расстояние между анодом и катодом существенно меньше, чем в обычных электрохимических элементах, продукты реакций переноса заряда остаются разделенными, что невозможно в гомогенных процессах, когда оба противоположных продукта образуются в одной и той же клетке раствора. Описан ряд гетерогенных фотосинтетических и фотокаталитических процессов, использующих определенные полупроводники, для получения СНзОН из СО2, РН из КСООН и ЫНз из N2. В отдельных случаях в качестве фотокатализатора могут действовать чистые порошки полупроводника без примеси металла. Выходы продуктов обычно получаются относительно низкими из-за кинетических ограничений и необходимости применять полупроводниковые материалы с большой шириной запрещенной зоны, которые неэффективно используют солнечный спектр. Возможно, следует придерживаться стратегии природного фотосинтеза, делая энергетические потери полезными путем использования двух фотонов низкой энергии для переноса одного электрона. [c.281]

Реакция невозможна без дополнительного поступления в систему энергии. Если эта энергия поступает в виде излучения, то квантовый выход равен или близок единице (фотосинтез в растениях, К. А. Тимирязев). Квантовый выход может быть и меньше единицы, если кванты лучистой энергии расходуются на побочные прс ессы. [c.129]

Еще один важный эксперимент (поставленный Эмерсоном и Арнольдом [79е]) был основан на использовании очень коротких вспышек света. При измерении квантового выхода фотосинтеза обнаружился поразительный факт за один цикл работы фотосинтезирующего аппарата листьев на каждые 3000 молекул хлорофилла высвобождалась лишь одна молекула Ог. Вместе с тем подсчеты показывали, что на каждую высвободившуюся молекулу Ог поглощалось лишь около вось- [c.38]

Фотосинтез с при использовании hlorella vulgaris дает с высокими выходами аминокислоты и жирные кислоты меченые сахара синтезируются в листьях бобов, свеклы или табака [4], причем изотопное разбавление относительно невелико. Несмотря на очень низкие выходы, фотосинтез был применен для получения некоторых меченых сложных веществ, например колхицина, дигитоксина, морфина, никотина, пиретри-на и вируса табачной мозаики [24]. [c.683]

Рис. 7.8-13. Схематическое изображение цепи электронного транспорта фотосинтеза (ЭТФ). На входе — НгО и свет, на выходе—NADP и Ог. Белки ЭТФ представлены с помощью сокращенных названий или в виде темных кружков.

Образующаяся перекись расщепляется при гидролитическом действии фермента до фосфогликолата и 3-фосфоглицерата. Несмотря на то что это предположение является общепринятым, оно все же кажется неубедительным. Молекулярный кислород обычно не способен быстро реагировать с органическими субстратами (известны лишь немногие исключения, например дигидрофлавины гл. 8, разд. И, 7), если не считать тех случаев, когда в реакции участвуют ионы переходных металлов (гл. 10, разд. Б,3). Дальнейшее исследование необычной реакции, катализируемой рибулозодифосфат-карбоксилазой, несомненно, представит большой теоретический я практический интерес последний связан с тем, что эта реакция имеет большое значение в снижении выхода фотосинтеза (гл. 13, разд. Д, 9). [c.176]

Если Р — число молекул Ог, продуцируемых в 1 с, — число квантов, поглощаемых в 1 с, то /(Я) = Ф(Я)—квантовый выход фотосинтеза. При выделении одной молекулы Ог поглощается 8 квантов. Кривая Ф(Я) для хлореллы показана на рис. 14.5. Характерно красное падение — резкое уменьшение Ф(Я) в области 680 нм. Оно наблюдается и в спектре действия реакции Хилла. Но при зтом хлоропласты продолжают поглощать свет. [c.451]

Ценные сведения о двух фотохимических системах дает изучение флуоресценции. Квантовый выход флуоресценции hl а (см. с. 452) составляет 30% vitro и лишь 3—6% in vivo. Во втором случае флуоресцируют несколько форм СЫ а, разнящиеся спектрами испускания и квантовыми выходами. Малый квантовый выход in vivo определяется эффективностью фотосинтеза — чем больше энергии идет на фотосинтез, тем слабее флуоресценция. [c.455]

Измеряя квантовый выход, можно установить, что фотосинтез сО стоит из двух фаз световой и темновой. В процессе световой фазы накапливаются АТР и NADPH, во время темновой реакции эти вещества расходуются. [c.701]

Являясь первичными продуктами фотосинтеза, углеводы и вещества, образующиеся при их распаде, служат исходными соединениями при биосинтезе всех органических веществ живых организмов. Так, глицерин и пировиноградная кислота превращаются далее в аминокислоты, липиды, терпеноиды и другие природные соединения. Подробное рассмотрение таких превращений выходит за рамки настоящей книги. Мы ограничимся здесь лишь обсуждением тех биохимических ггроцессов, в которых участвуют недеградированные молекулы моносахаридов. [c.402]

Авторы получили меченную 1,6-С1 -глюкозу с радиохимическим выходом до 30%. Чистота полученного продукта удовлетворительна благодаря тщательной очистке растительных растворов. При проведении синтеза -глюкозы, меченной 1,6-С , использовалась методика, предложенная Мереновой [7]. Однако в нее был внесен ряд существенных изменений, как относительно самого процесса фотосинтеза, так и относительно способа очистки растительных растворов. [c.200]

Мереновой получена глюкоза 1,6—С с удельной активностью 0,1 мккюри/мг и радиохимическим выходом 15%. Первое существенное изменение, внесенное в методику Мереновой, заключается в сокращении времени проведения фотосинтеза до 8 ч. По литературным данным это время вполне достаточно для появления меток во всех углеродных атомах глюкозы 19]. [c.201]

Основные научные работы посвящены исследованию сверхбыстрых химических реакций импульсными методами. Совместно с Р. Дж. Р. Норришем соацал (1950) первую установку импульсного фотолиза. Ими впервые были получены спектры поглощения многих простых свободных радикалов, изучен механизм их превращений, показано существование быстрых рекомбинационных процессов. Им удалось зарегистрировать спектральную картину развития реакции хлора с кислородом, инициируемую световым импульсом. Исследовал быстрые реакции в кондеч-сированной фазе. Предложил метод определения абсолютного квантового выхода триплетных состояний. Разработанные им приемы изучения деградации энергии триплетных молекул позволили представить детальную картину быстрых процессов, следующих за фотовозбуждением. Установил основные кинетические закономерности реакций переноса электрона и атома водорода. Определил константы кислотно-основного равновесия для синглетных и триплег-ных состояний ароматических молекул нашел связь между константами скорости реакций и природой возбужденного состояния. Исследовал механизм первичных фотохимических реакций на модельных системах фотосинтеза. Одним из первых создал установки импульсного лазерного фотолиза. [c.404]

Магнитное поле влияет на выход кетильных радикалов при фотолизе бензофенона в углеводородах [43] и на выход триплетов при фотолизе активных центров фотосинтетических бактерий [44, 45] предполагается, что и в этих случаях магниточувствительной стадией является триплет-синглетная эволюция радикальных и ион-радикальных пар. Высказано предположение, что влияние магнитного поля на фотосинтез обусловлено этим механизмом [46]. Не исключено также, что фотосенсибилизированная изомеризация пипериленов и стильбенов происходит с участием ион- [c.37]

Так, при окислении субстратов фотосинтетическими бактериями было обнаружено, что в магнитном иоле уменьшается выход триплетных молекул Р-870 [45]. Предполагается, что перенос электрона в возбужденном состоянии от Р-870 к бактериофеофи-тину создает ион-радикальную нару в синглетном состоянии, в которой происходит синглет-триплетное превращение со скоростью, зависящей от поля вследствие СТВ и в паре. По этой причине выход триплетов при диспропорционировании пары будет зависеть от поля именно так авторы [45] объяснили магнитные эффекты при бактериальном фотосинтезе. Аналогичным образом — переходами между спи1ювыми состояниями пары Ре + Ог —авторы [60] объяснили обнаруженное ими влияние магнитного поля на скорость выделения кислорода ири разложении Н2О2 железосодержащим ферментом каталазой. [c.44]

Как уже говорилось во введении к этой книге, основы химической экологии были заложены еще Лавуазье. Круговорот веществ на нашей планете, их переход из минерального царства в царство живой природы и обратно осуществляется благодаря процессам сгорания и гниения. Эти процессы — основные факторы возобновления неорганической материи. Представление о кругообороте элементов — углерода, азота, серы, фосфора и других — целиком возникло из наблюдений, показывающих непрерывность их поступления в биосферу и выхода из нее и непрерывность обмена элементами между различными частями биосферы. Во всех этих процессах первостепенную роль играет Мировой океан. Центральным моментом в круговороте углерода является автоматическое поддержание концентрации углекислого газа в атмосфере на определенном уровне. Это постоянство обеспечивается буферной системой карбонат кальция — бикарбонат кальция — углекислый газ. Углекислый газ извлекается из атмосферы в процессе фотосинтеза и возврашд-ется в нее в процессе дыхания. Но и здесь решающая роль принадлежит Мировому океану фотосинтез с участием водорослей и водных растений примерно в 8 раз интенсив- [c.147]

Две фотосинтезирующие водоросли (обитатели пресных вод). Длинные нити-это 5р1годуга-цепочки фотосинтезирующих клеток, в которых хлоропласты имеют форму ленты, свернутой в спираль. Крупные сферические образования -Уокох. Каждый такой шар представляет собой колонию, состоящую из сотен клеток. Большой щар справа только что лопнул, и из него выходят наружу дочерние колонии. В центре фотографии виден очень маленький веслоногий рачок. На рис. 23-2 показаны некоторые другие фотосинтезирующие клетки. Вклад морских и пресноводных микроорганизмов в фотосинтез больше вклада наземных растений. [c.682]

Приведенные здесь данные проливают свет на причину многих конфликтов при получении энергии за счет биомассы в странах, где не хватает древесины и продуктов питания и где нужно разрешать дилемму что важнее — пища или энергия. Отметим, что если удастся повысить продуктивность и сельского, и лесного хозяйства, то можно решить обе задачи. Применение агролесных комплексных систем поможет смягчить остроту многих таких проблем. Для этого нужно оценить пределы продуктивности с учетом эффективности фотосинтеза, пределов урожайности культур и особенно э зависимости от внешних источников энергии в сельском хозяйстве и эффективности ее применения. Еще одна возможность интенсификации заключается в отборе или выведении новых, дающих высокий выход биомассы разновидностей растений, которые мЪжно выращивать на засушливых, болотистых, засоленных или излишне обводненных землях, продуктивность которых сегодня не идет в сравнение с достигнутой в сельском или лесном хозяйстве, рассмотрим все эти вопросы более подробно. [c.42]

Выход биомассы зависит, таким образом, от площади коллектора солнечной энергии (листьев), функционирующих в течение года, и числа дней в году с такими условиями освещенности, когда возможен фотосинтез с максимальной скоростью, что определяет эффективность всего процесса. Результаты определения доли солнечной радиации (в %), доступной растениям (фотосинтетически активной радиации, ФАР), и знание основных фотохимических и биохимических процессов и их термодинамической эффективности позволяют рассчитать вероятные предельные скорости образования органических веществ в пересчете на углеводы. [c.47]

На практике в среднем за год эффективность фотосинтети-ческого преобразованйй энергии в зонах с умеренным климатом составляет обычно 0,5 1,3%, для субтропических культур — 0,5—2,5%. Выход продукта, который можно ожидать при определенном уровне интенсивности солнечного света и разной эффективности фотосинтеза, легко оценить из графиков, приведенных на рис. 2.4. [c.48]

Существенное увеличение выхода продукции было достигнуто в ходе отбора растений с листьями оптимальной формы, ригидности и расположения, имеющих улучшенный тип кроны и способных эффективнее улавливать свет. В принципе эффективность фотосинтеза можно повысить и путем изменения одног или нискольких составляющих его процессов или факторовс [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология