Хлорофиллы димеры молекул

Рис. 10.9. Модель возможных взаимодействий между водой и двумя молекулами хлорофилла в димере Р-700 (хлорофилле а ).

Ассимиляция солнечной энергии, т.е. превращение световой энергии в химическую, стартует с поглощения кванта света светособирающими молекулами (антеннами) на поверхности мембраны. Электронное возбуждение безизлучательно передается специальным молекулам внутри мембраны - димерам хлорофилла. Эти димеры хлорофилла входят в состав молекулярных образований, которые называются РЦ фотосинтеза. РЦ фотосинтеза - это достаточно жесткий молекулярный комплекс (молекулярный аппарат). Далее в РЦ происходит процесс разделения зарядов возбужденный димер хлорофилла отдает электрон первичному акцептору электрона. Этот процесс происходит в пикосекундном диапазоне времен. Например, в РЦ пурпурной бактерии в качестве первичного акцептора выступает бактериофеофитин, электрон живет сотни пикосекунд на фео-фитине и переносится на первичный хинон Рд. [c.106]

Эти результаты, очевидно, в какой-то мере подтверждают выводы Ливингстона, считающего, что состояние хлорофилла в неполярных растворителях отличается от его состояния в растворах, содержащих хотя бы небольшие следы спирта или воды. Евстигнеев, Гаврилова и Красновский Р6 предполагали, что в отсутствие полярных молекул хлорофилл димеризован и что димер диссоциирует под влиянием молекул кислорода, так как димеризация обусловлена ненасыщенными валентностями магния, которые могут быть насыщены также и кислородом. Однако последующие результаты их собственных исследований [107] сделали это объяснение действия кислорода излишним. [c.56]

Наконец, в настоящее время методами наносекундного и пикосекундного лазерного флеш-фотолиза проведено большое число исследований хлорофиллов и других порфиринов в виде димеров с фиксированным положением молекул друг относительно друга, а также систем, в которых молекулы, подобные хлорофиллу, связаны с другими молекулами типа хинонов и каротиноидов [123, 510, 602, 644, 8451. Такие работы способствуют дальнейшему продвижению в понимании механизма фотосинтеза и в разработке искусственных систем преобразования солнечной энергии. [c.70]

Как видно из рис. 8.9, максимум длинноволнового спектра поглощения хлорофилла в хлоропластах сдвинут в красную область по сравнению с максимумом хлорофилла в растворе. Этот эффект частично может быть объяснен комплексообразо-ванием молекул хлорофилла с белками. При более детальном изучении спектров поглощения хлоропластов удается различить по крайней мере две спектральные формы хлорофилла, которые, возможно, обусловлены комплексообразованием хлорофилла а с различными белками или мономерами и димерами хлорофилла. Эти две спектральные формы хлорофилла приписывают пигментным системам I и II, или фотосистемам I и II (ФС I и ФСП), фотохимические реакционные центры которых имеют характерные полосы поглощения с максимумами при700 и 680 нм соответственно (обозначаются как Р оо и Резо). Возможно, более коротковолновый спектр поглощения ФС II по сравнению со спектром ФС I связан с наличием вспомогательных пигментов (например, хлорофилла Ь у зеленых растений). Однако флуоресцентные исследования показывают, что энергия [c.233]

В определенных условиях хлорофилл может фотовосстанавливаться предполагают, что первым фотохимическим актом этого процесса является перенос электрона от одной молекулы хлорофилла на другую в пределах димера или (в бактериях) от молекулы бактериохлорофилла на бактериофеофитин. [c.48]

Неравновесные электронно-возбужденные состояния молекул играют решающую роль в первичных актах фотосинтеза. Кванты света поглощаются системой молекул хлорофилла, затем по экситонному механизму энергия возбуждения передается димеру хлорофилла с послед, фотохим. разделением заряда. Порождаемые внеш. воздействием (светом, хим. превращениями в среде) неравновесно возбужденные атомы, молекулы, сложные мол. комплексы обусловливают высокую избирательность биохим. р-ций, управление и самоорганизацию хим., биол. и физиол. процессов, характерных для живой природы (см. Самоорганизация в неравновесных процессах). [c.219]

Реакционный центр П. Пигмент реакционного центра П представляет собой также комплекс хлорофилла с белком, содержащий димер хлорофилла а, известный как хлорофилл ац, или Р-680. Хотя иной характер поглощения света этим пигментом указывает на то, что молекулы хлорофилла а находятся здесь в другом молекулярном окружении или по-иному ориентированы, чем в случае пигмента Р-700, процессы поглощения света и окисления, происходящие в реакционном центре П, сходны с аналогичными процессами в реакционном центре I. Здесь также энергия электронного возбуждения передается с хлорофилла антенны на хлорофилл ац, который подвергается возбуждению с последующим окислением до катион-па хикала и делокализацией неспаренного электрона. В этом случае электрон передается на первичный акцептор электрона фотосистемы И р (Х-320). Затем катион-радикал хлорофилла йц восстанавливается, получая электрон от донора Z. Таким образом, фотосистема П эффективно переносит электроны от 2 на Р (рис. 10.10). [c.341]

Как уже отмечалось в данной главе, два наиболее распространенных механизма химического тушения представляют собой окислительновосстановительные процессы [см. уравнение (23.1)] и образование комплексов [ем. уравнение (23.2)]. Последнее особенно вероятно в тех случаях, когда тушителем является другой краситель с перекрывающейся полосой поглощения, так что условия близки к самотушению. При этом постоянная связь тушителя с флуоресцирующей молекулой также, повидимому, может иметь место (аналогично постоянной димеризации, рассмотренной на стр. 170). Изучение влияния тушителя на спектр поглощения флуоресцирующего вещества и зависимости тушения от концентрации тушителя может помочь отличить тушение вследствие комплексообразования от тушения, происходящего при кинетических встречах однако в настоящее время для растворов хлорофилла таких данных очень мало. Наконец, по аналогии с вышеописанным механизмом самотушения (стр. 168), должна существовать еще одна возможность тушения, когда тушитель находится в резонансе с флуоресцирующей молекулой — слзгчай тушения без образования комплекса и без кинетических соударений. Тушение будет происходить путем передачи энергии возбуждения на расстояния, значительно большие, чем диаметры соударения. Если молекулы тушителя не флуоресцируют, то они будут служить ловушками так же, как это было постулировано Фёрстером для димеров. Вавилов и его сотрудники [75, 87, 88] нашли соответствующие примеры этого типа тушения флуоресценции красителей другими нефлуоресцирующими веществами, способными к резонансу с ними. Однако сильные тушители, перечисленные в табл. 30, обязаны своей эффективностью, конечно, не резонансному механизму передачи. Все они являются окислителями, и это указывает скорее на химическое взаимодействие, нежели на физический перенос энергии. Кроме того, они не имеют полос поглощения в красной области спектра и поэтому не могут находиться в резонансе с возбужденными молекулами хлорофилла. Их самые низкие возбужденные уровни должны лежать значительно выше флуоресцентного уровня А хлорофилла. [c.188]

Порфириновые кольца молекул хлорофилла, принадлежащие соседним субъединицам квантасом, могут образовывать пары (димеры), располагающиеся в пространстве между субъединицами. [c.95]

Отдельные, не взаимодействующие между собой молекулы (мономеры) с максимумом поглощения 661 — 662 нм для хлорофилла а, могут присутствовать на поверхности лишь при очень малых степенях заполнения ( 0,01). Уже при степени заполнения 0,05 на поверхности аэросила хлорофилл а в значительной степени димеризован. Это соответствует поглощению при 665, 670 нм. С повышением поверхностной концентрации число димеров в адсорбционном слое растет, а также появляются три- и тетрамеры хлорофилла а. В концентрированных адсорбционных слоях наряду с ними возможно присутствие полимерных цепочек из 3—6 молекул пигмента доля трехмерных структур и микрокристаллов незначительна. [c.223]

При окислении Р700 образуется катион-радикал, сигнал ЭПР которого характеризуется g-фактором 2,0026, а полуширина приблизительно в д/2 раз меньше, чем полуширина сигнала ЭПР катион-радикала мономера Хла в растворе. Это свидетельствует в пользу того, что Р700 может представлять собой димер Хл а, в котором электронная плотность делокализуется между двумя молекулами хлорофилла а, образующими -Ртоо- [c.320]

Около люменальной поверхности в пределах субъединиц РваА и РваВ локализуются две молекулы хлорофилла а, расстояние между центрами которых составляет 7-9 А. Такому димеру приписывается роль первичного донора электронов (Р700) [c.322]

Для исследования хлорофиллов а и Ь, полученных в сухом метилциклогексане, содержащем 0,01 моль/дм метанола, был использован рубиновый лазер = 694 нм) излучение которого не поглощается мономерами [6791. Основной вывод работы состоит В наблюдении сразу после возбуждения увеличения поглощения, зарегистрированного при 620 нм, распад которого (как и следует ожидать для триплетного состояния хлорофилла см. разд. 2.1.4.2) описывается сложной кинетикой в сравнении с более быстрой релаксацией выцветания при 695 нм. Эти изменения обратимы и ооотаетствушт горазложению димера с образованием триплетного и основного состояний двух молекул хлорофилла, т. е. в соответствии со схемой [c.51]

Большинство работ, выполненных методами флеш-фотолиза и импульсного радиолиза, посвящено определению важнейших параметров возбужденных состояний мономеров хлорофилла и бактериохлорофилла в растворе, таким, как квантовый выход образования, спектр поглощения, время жизни и (в особенности для ВСЫ) величина Ят. а также скорости реакций переноса энергии и электрона. Однако реакционные центры фотосинтетических систем (фотосистемы I и фотосистемы фотосинтезирующих бактерий) содержат так называемую специальную пару сильно взаимодействующих молекул СЫ или ВСЫ поэтому флеот-фотолиз также применялся для исследований димеров хлорофилла. [c.68]

И соседняя (или соседние) молекула. Последней может быть биологическая молекула того же (димеры тимина, цитозина, урацила) или другого (димеры тимин-цитози-на, цитозин-урацила) типа, а также неорганические молекулы НгО, Ог (гидрат урацила, превращение —S—S->2SH в белках, протохлорофиллид-> хлорофиллид при биосинтезе хлорофилла). [c.368]

По данным Беосела Кока, Р 700 представляет собой реакционный цент р ФС I. Это одна из форм Хл а существует в виде димера с максимумом поглощения в красной области около 700 нм. Обесцвечивается нри окислении. На 400 молекул хлорофилла приходится примерно 1 молекула Р 700. Окнслительно-восстановительный потенциал = 430—530 мВ. Переносит один электрон. [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология