Фотосинтез энергия

Вся используемая нами энергия — солнечного происхождения. Путем фотосинтеза энергия излучения Солнца запасается в виде химической энергии веществ в растениях. Животные питаются этими растениями и сохраняют энергию в виде биологических молекул - молекул живых систем. [c.195]

На первой стадии гидрирования порфирины насыщают водородом одну Ср—Ср-связь и превращаются в хлорины. Для хлоринов в отличие от ЭСП порфиринов с относительно слабым поглощением квантов света в красной части спектра характерна интенсивная полоса в области 660—720 нм. Именно с этим свойством связано то, что хлорофилл (а) зеленых растений является хлорином, а не порфином. Его хлориновая структура обеспечивает предельно сильное поглощение света в красной части видимого спектра и обеспечивает фотосинтез энергией Солнца даже в самых неблагоприятных природных условиях. [c.688]

Минерализация орг. в-в происходит гл. обр. в результате деятельности микроорганизмов, а также растений и животных. При этом образуются СОа, НаО, КНз И др. простые соед., выделяется поглощенная при фотосинтезе энергия, к-рая расходуется на хим. процессы в земной коре. Носители этой энергии — в осн. прир. воды, к-рые, поглощая продукты разложения орг. в-в, приобретают высокую хим. активность и разрушают горные породы. С разложением орг. в-в связано образование почв, илов, осадочных пород, залежей угля, нефти и горючих газов. [c.75]

Необходимая для фотосинтеза энергия на две трети обеспечивается излучением в красной и ближней инфракрасной области солнечного спектра. Разгадка того, как столь низкоэнергетические фотоны вызывают фотохимические превращения — ключевая задача, решение которой необходимо для понимания и воспроизводства фотосинтеза. Согласно современной трактовке, энергия одного фотона в ближней инфракрасной области инициирует серию реакций с переносом электрона (ряд окислительно-восстановительных стадий). В каждой из них используется некоторая часть поглощенной энергии, остаток которой аккумулируется при синтезе аденозинтрифосфата (АТФ). Теперь система готова к поглощению еще одного фотона, приводящему к образованию еще одной порции АТФ, и начинает восстанавливать атмосферный СО2. На этой стадии в системе образуется сырой продукт, который перерабатывается клеточными фабриками в высокоэнергетические углеводороды. Работа клеточных фабрик осуществляется благодаря солнечной энергии, запасенной в АТФ. [c.71]

Как показано на рис. 2.3, в ходе фотосинтеза энергия электронов изменяется от потенциала воды (+0,8 В) до потенциала СНгО (—0,43 Б). Эта разность потенциалов эквивалентна 480 кДж. Таким образом, ВПФ-цикл должен был бы работать с высокой эффективностью, чего в действительности не наблюдается. [c.45]

В фотосинтезе энергия поглощенного света преобразуется в энергию химических связей органических веществ.. Из энергии солнечного излучения за год (12,6-10 Дж) Земли достигает [c.5]

ХЛОРОФИЛЛЫ = пигменты фотосинтезирующих растений, являющиеся сенсибилизаторами фотосинтеза (см. Красящие вещества природные, Пигменты биологические, Сенсибилизирующие красители, Фотосинтез). Энергия света, поглощенного X., превращается ими в химич. энергию окислительно-восстановительных реакций, к-рые приводят в движение сложный механизм фотосинтеза растений. Исключительная роль X. в фотосинтезе, являющемся одним пз наиболее важных ироцессов, происходящих на Земле, объясняет интерес, проявляе.мый к изучению X. [c.360]

Превращение энергии на Земле осуществляется главным образом зелеными растениями и водорослями, выделяющими кислород. Главным функциональным пигментом служит хлорофилл а, который поглощает свет с длиной волны короче 700 ммк. По различным причинам в естественных условиях поглощенный свет используется с очень небольшой эффективностью, хотя в оптимальных условиях фотосинтеза до 30% поглощенной световой энергии может превращаться в потенциальную химическую энергию. В среднем лишь около 1 % солнечной энергии используется растениями для поддержания жизни на Земле остальная часть солнечной энергии теряется в виде тепла. Однако, даже несмотря на столь низкий выход, общее количество превращенной при фотосинтезе энергии на много порядков превышает общую величину энергии, создаваемой всеми промышленными установками на земном шаре. [c.552]

Миграция энергии играет важную роль в накоплении энергии света для фотосинтеза энергия возбуждения многих молекул хлорофилла и энергия поглощения молекул вспомогательных пигментов стекают к сравнительно немногочисленным улавливающим центрам, которые и выполняют фотохимическое превращение. [c.559]

Наиболее типичные автотрофные клетки связывают в процессе фотосинтеза энергию солнечного света и при помощи этой энергии используют углерод атмосферной углекислоты для построения молекул глюкозы и других органических природных соединений. Роль АТФ в фотосинтезе удалось выяснить сравнительно недавно. Это позволило объяснить, каким образом фотосинтезирующие клетки в процессе синтеза углеводов связывают солнечную энергию — источник энергии всех живых существ на земле. [c.159]

Все жизненные процессы требуют для своего осуществления определенного расходования энергии. Всякий организм как растительный, так и животный, при превращении веществ, сопряженном с расходованием энергии, черпает последнюю из биологических процессов, происходящих в нем. Из них гю распространенности и значению на первом месте стоит так называемое кислородное дыхание. Во время дыхания освобождается накопленная в органическом веществе в процессе фотосинтеза энергия. Процесс дыхания происходит непрерывно в течение всей жизни организма и связан с расходом органического вещества. Углеводы, главным образом крахмал, гликоген и глюкоза, являются основными источниками энергии для животных и растений, а также для бесчисленного количества микроорганизмов. Распад углеводов сопровождается освобождением большей или меньшей части энергии, заключающейся в их молекуле. Степень использования освобождающейся энергии для биологических нужд организма зависит от природы тех химических превращений, которые данный организм в состоянии осуществлять, [c.374]

Образующиеся в процессе фотосинтеза органические вещества и заключенная в них химическая энергия служат основным источником материи и энергии для жизни всего органического мира нашей планеты. Необходимо, однако, учитывать, что создаваемые зеленым растением ассимиляты принадлежат в основной своей массе к веществам запасным, неспецифическим. Их использование другими формами организмов и синтез на этой основе специфических для того или иного вида соединений возможны лишь после сложной и длинной цепи предварительных преобразований. То же относится и к содержащейся в продуктах фотосинтеза энергии. Будучи заключена в химических связях органической молекулы эта энергия не может быть непосредственно использована клеткой для осуществления того или иного вида биологического действия, той или иной биологической работы . Для того чтобы потенциальная энергия органического вещества превратилась в движущую силу процессов жизнедеятельности организма, ей должна быть придана более активная, мобильная форма. Из предыдущих глав книги мы знаем, что в биологических системах это достигается через преодоление активационного барьера, в результате чего становится осуществимо получение нагруженного энергией электрона и последующее аккумулирование энергии последнего в форме специфических макроэргических соединений (АТФ и др). Вся сложная цепь взаимосвязанных процессов мобилизации продуктов фотосинтеза посредством их активирования в химическом и энергетическом отношениях осуществляется организмами в акте дыхания. Эти процессы протека- [c.208]

Следовательно, при фотосинтезе энергия квантов света тратится, по существу, на ослабление связей, т. е. на подъем среднего валентного электрона на более высокий энергетический уровень. Электрон обогащается энергией — переход холодный ->- горячий электрон. Образно говоря, фотосинтез — это электронный насос, работающий на энергии света. [c.44]

Таким образом, в результате начальных стадий фотосинтеза энергия света трансформируется и аккумулируется в таких продуктах, как АТФ и НАД(Ф)Н. В последующих темповых реакциях фотосинтеза АТФ и НАД(Ф)Н обеспечивают восстановление СО2 до углеводов и другие биохимические превращения. [c.24]

В последние годы благодаря развитию методов выделения бактериальных реакционных центров и применению импульсных спектрофотометров с пикосекундными (10 2 с) лазерами удалось подробно изучить большинство реакций световой фазы бактериального фотосинтеза. Энергия света поглощается молекулами бактериохлорофилла и каротиноидов, а затем (путем миграции электронного возбуждения) передается реакционному центру, содержащему небольщое число (2 или 4) особым образом упакованных молекул бактериохлорофилла. Разделенные заряды переносятся через мембрану молекул этих бактериохлорофиллов, запуская электронный транспорт, обусловливающий образование АТР, КАОН или восстановленного ферредоксина. [c.108]

Во многих биохимических реакциях энергия реагирующих веществ переходит из одной формы в другую с высокой степенью эффективности. Так, например, при фотосинтезе энергия света превращается в энергию химических связей. В митохондриях свободная энергия, содержащаяся в низкомолекулярных веществах, поступающих с пищей, переходит в энергию аденозинтрифосфата [c.106]

Передача энергии от одних молекул светопоглощающих пигментов к другим происходит легко на расстояниях до 30 А, таким образом, например, совершается переход энергии от хлорофилла Ь к хлорофиллу а способ этого перехода пока остался еще неясным. После того как энергия возбуждения достигла молекулы хлорофилла а, требуется еще около 10" сек для того, чтобы эта молекула перешла в особое специально приспособленное для фотосинтеза состояние если, находясь в этом состоянии в течение 10 сек, молекула не совершит биохимического акта, подготовляющего цепь звеньев фотосинтеза, энергия выбрасывается в виде флуоресценции. [c.344]

Один из них — это солнечная энергия, усваиваемая зелеными растениями и некоторыми микроорганизмами в процессе фотосинтеза. В. чоде фотосинтеза энергия поглощенных квантов света используется для осуществления высокоэнд-эргонического процесса переноса электронов от молекул воды на NADP по суммарному уравнению [c.342]

Второй специфический тип сопряжения появляется при участии специальных переносчиков. Такова роль водорода в гомогенном окислении СО и в гидрополимеризации олефинов аденозин- и нуклеотидфосфатов — в сложном биокатализе, в частности при фотосинтезе. Энергия одних процессов, в основном каталитических или первичных процессов фотосинте- [c.32]

Органические соединения и жизнь возникли и развивались в бескислородной восстановительной первичной атмосфере Земли, возможно состоявшей первые два миллиарда лет из небольших количеств водорода, аммиака, азота и паров воды. Свободный кислород появился на Земле, по-видимому, в результате фотодиссоциации воды и процесса фотосинтеза. Энергию для синтеза органических соединений давали ультрафрюлетовое излучение Солнца (Земля была без атмосферы)— 4,2-10 кдж в год, электрические разряды (молнии)— 5,04-10 кдж в год, ионизирующая радиация (преимущественно К), тепловое излучение Солнца и вулканов. [c.6]

Для получения высокого квантового выхода необходимы оптимальные условия работы фотосинтетического аппарата (температура, концентрация СО2 и т. д.). Кроме того, определения следует проводить при освещенно-"стях, соответствующих начальному линейному участку световой кривой, где скорость темновых реакций еще не становится фактором, лимитирующим фотосинтез. При световом насыщении фотосинтеза энергия части поглощенных квантов не будет использоваться на восстановление углекислого газа, в связи с чем квантовый выход фотосинтеза сильно уменьшится. В естественных условиях величина квантового выхода равна приблизительно 0,01, что соответствует эффективности использования энергии света, равной 2,5%. Самый высокий квантовый выход, по-видимому, соответствует 7—10 квантам света на одну молекулу восстанавливаемой СО2. Получены и большие величины квантового выхода, но это требует подтверждения. [c.112]

В результате первичной фотохимической реакции фотосинтеза происходит фосфорилирование аденозиндифосфорной кислоты с образованием богатой энергией аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), а также образование восстанавливающего агента восстановленного трифосфорпиридиннуклеотида (ТПН-Н). Благодаря накопленной при фотосинтезе энергии АТФ, при участии восстановителя ТПН-Н и происходит синтез углеводов из углекислоты и воды. Он идет и без света, который необходим только для первичной фотохимической реакции, когда происходят фотолиз воды и образование АТФ и ТПН-Н. [c.23]

Каковы пути использования в фотосинтезе энергии, поглощаемой каротиноидами и фикобиллинами [c.150]

Очевидно, из 12 квантов энергия 4 квантов превращается в хймическую энергию и связывается в продуктах фотосинтеза, энергия остальных 8 квантов используется на образование каких-то неустойчивых, высокоэнергетических продуктов, которые в дальнейшем, подвергаясь экзэргоническим превращениям, отдают энергию на поддержание необходимых для фотосинтеза градиентов потенциалов потом эта энергия деградирует в тепло. [c.180]

Таким образом, в качестве органического полимера целлюлоза занимает доминирующее положение в наземном и морском растительном мире. В свою очередь по истечении известного времени биомасса расщепляется и окисленная до СОг возвращается в атмосферу. Таков цикл углерода. Полученная в процессе фотосинтеза энергия может быть использована живыми организмами для роста и поддержания метаболизма. Деградация целлюлозы — исключительно микробиологический процесс. Б6льи ая часть целлюлозы в природе окисляется аэробными микроорганизмами до СОг в соответствии с реакцией [c.5]

В ходе темновой фазы фотосинтеза энергия АТР и NADPH расходуется на восстановительное карбоксилирование (ассимиляцию СО2) с образованием 3-фосфоглицеринового альдегида (Сз-путь фотосинтеза) или органических кислот (Сд-путь) в качестве первичных продуктов. Энергия света в хлоропластах может использоваться также на восстановление NOf и ЗОд . При недостатке СО2 и избытке О2 включается фотодыхание с участием пероксисом. [c.123]

Автотрофные организмы (от греч. autos — сам и trophe — питание) способны самостоятельно синтезировать органические питательные вещества из неорганических, гетеротрофные — питаются готовыми органическими веществами. К автотрофам принадлежат зеленые растения и некоторые бактерии, использующие в ходе фотосинтеза энергию света (фототрофы), а также бактерии, способные утилизировать энергию окисления веществ для синтеза органических соединений (хемосинтез). [c.277]

Чтобы превратить СО2 в СН2О, согласно уравнению (1.1), необходимо удалить Ы2 из Н2О, а для этого нужно, разорвать Связь Н—О. Для разрыва химических связей всегда необходима энергия, а при их образовании энергия всегда высвобождается В ходе фотосинтеза энергия света используется для осуществ ления фотолиза (расщепления под действием света) воды вы [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология