Хлорофилл спектры поглощения

Рис. 20-22. Спектр поглощения хлорофилла а. Это вещество поглощает видимый свет во всех диапазонах, кроме

Рис. 5.3. Спектры поглощения света хлорофиллом а (/) и хлорофиллом 6 (II)

Рис. 25.2. Спектр поглощения хлорофилла (черная кривая) в сравнении со спектром солнечного излучения у поверхности Земли (цветная кривая).

Рис. 23-10. Спектр поглощения и фотохимический спектр действия зеленого листа. Спектр поглощения характеризует долю энергии поглощенного света в зависимости от длины волны. Фотохимический спектр действия показывает зависимость отнбсительйой эффективности фотосинтеза от длины волны. Стимулировать фотосинтез может, вообще говоря, видимый свет любой длины волны, однако наибольшую эффективность фотосинтеза обеспечивают длины волн 400-500 и 600-700 вм. Для сравнения показан спектр поглощения чистого хлорофилла а, который в области 500-600 нм поглощает сравнительно слабо. В некоторых фотосинтезирующих клетках имеются вспомогательные пигменты, интенсивно поглощающие в этой области и, таким образом, дополняющие собой хлорофиллы.

Рис. 5.4. Спектры поглощения света хлорофиллом с (I) и хлорофиллом с1 (//)

Рис. 20. Спектры поглощения хлорофиллов айв

Рис. 107, Электронный спектр поглощения хлорофилла

ЛИШЬ при действии довольно жесткого ультрафиолетового излучения с длиной волны меньше 300 нм. Наоборот, вещества, которые могут поглощать световую энергию, окрашены. Например, хлорофилл— сложная органическая молекула, ответственная за поглощение света при фотосинтезе, имеет ярко-зеленую окраску, что соответствует поглощению света в видимой области. На рис. 1.07 представлен спектр поглощения хлорофилла. [c.369]

Б которых влажное не смешивается с солнечными лучами, остаются белыми , — писал он. Как было установлено классическими исследованиями К. А. Тимирязева (1843—1920), процесс фотосинтеза протекает под воздействием содержащегося в зеленых частях растений сложного органического вещества — хлорофилла, спектр поглощения которого показан на рис. Х-41. [c.575]

Измерения величины У/Уо в монохроматическом свете при различных длинах волн X и одинаковой концентрации раствора с и толщине слоя / позволяют выразить зависимость коэффициента г от X в виде спектральных кривых поглощения, характерных для каждого вещества. В качестве примера на рис. 20 приведены спектры поглощения хлорофиллов айв [c.59]

Каков бы ни был характер совершающихся реакций, ясно, что одни из них должны протекать на поверхности раздела фаз вода — хлорофилл, а другие—на границе белок — липид. Восстановительная функция п окислительная функция должны быть пространственно разделены во избежание потерь трансформированной световой энергии. Кроме того, необходимо, чтобы световая энергия, поглощенная относительно большим числом молекул пигмента, могла быть использована одной химически активной системой. Опыты с импульсным освещением (очень короткие вспышки света с достаточно длительными интервалами темноты) показали, что поглощающая энергию единица состоит из 250 молекул хлорофилла. Спектр поглощения свидетельствует об относительно малой упорядоченности слоя хлорофилла в хлоропласте. Неупорядоченность монослоя хлорофилла свидетельствует как будто бы против полупроводникового механизма передачи энергии при фотосинтезе. [c.326]

Спектр поглощения хлорофилла а в органических растворителях имеет два основных и два второстепенных пика. Один из основных пиков располагается в голубой и ближней УФ-об-ластях спектра, а другой — в красной. У фотосинтезирующих организмов помимо хлорофилла а обычно содержатся один или [c.230]

Сопоставим спектры поглощения хлорофилла а и b, с одной стороны, с ИК-спектрами исследованных веществ — участников процесса фотосинтеза — с другой. [c.145]

Рис. х-41. Спектр поглощения хлорофилла. [c.575]

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]

Пигментные наборы фотосинтезирующих эубактерий позволяют им использовать весь диапазон длин волн падающей на Землю солнечной энергии (рис. 71 см. рис. 35). Обращает внимание большое различие в спектрах поглощения у представителей разных групп фотосинтезирующих организмов и прежде всего существенные сдвиги в максимумах поглощения хлорофиллов в красной области спектра. Несомненно экологическое значение этого явления, позволяющего избегать конкуренции за свет между разными группами фотосинтезирующих организмов. Что же касается эволюции спектров поглощения хлорофиллов, то очевидна тенденция к перемещению в более коротковолновую часть спектра с более высоким энергетическим уровнем. [c.272]

В фотосинтезирующих клетках высших растений всегда присутствуют хлорофиллы двух типов. Один из них-это хлорофилл а, а второй представлен у многих видов хлорофиллом Ь, отличающимся от хлорофилла а тем, что вместо метильной группы при кольце II в нем содержится альдегидная группа (рис. 23-8). Хлорофиллы аиЬ могут быть выделены в чистом виде из экстрактов листьев хроматографическими методами. Хотя оба они окрашены в зеленый цвет, но их спектры поглощения слегка различаются. У большей части высших растений количество хлорофилла а примерно вдвое превышает количество хлорофилла Ь. [c.691]

Подобно хлорофиллу, спектры поглощения гема и гемопротеинов характеризуются интенсивными полосами Соре в районе 400 нм, а также другими интенсивными пиками поглощения между 500 и 600 нм. Максимумы поглощения деаокси-гемоглобина ( — 425 и 560 нм) и оксигемоглобина ( — 414, 543 и 578 нм) различны и очень характерны (рис. 5.11). Гемоглобин [c.174]

Данные о наличии в ископаемых отложениях самих биохромов очень незначительны, и относятся они, в основном, к растительным пигментам. Еще в прошлом веке на страницах естественнонаучной литературы встречались заметки об обнаружении ископаемого хлорофилла . Значительное внимание этому вопросу уделили Исаченко и Любименко 5. в качестве источника ископаемого хлорофилла ими были использованы сапропе-ли (органические илы), которые состоят преимущественно из органических остатков водных организмов, в том числе водорослей. Исследования спиртовых вытяжек из отложений сапро-пелей третичного, ледникового и современного периодов обнаружили очень сходные с хлорофиллом спектры поглощения и флуоресценцию. По мнению Любименко, хорошее сохранение органических соединений в морских и других отложениях, насчитывающих сотни, тысячи и миллионы лет, объясняется теми благоприятными условиями (отсутствие кислорода и света, наличие низкой температуры около 0° С и др.), которые создаются на больших глубинах под водой. [c.195]

Общий для всей группы окисленных каротиноидов термин ксантофилл относится также к основному представителю, называемому еще иначе л ю те и н о м (л юте о л С40Н56О2). Это постоянный спутник р-каротина и хлорофилла. Спектр поглощения лютеина (450 и 481 км) близок к спектру а-каротина (макси- [c.117]

В вопросе о происхождении азотистых соединений имеет большое значение наличие в нефтях и ее природных производных соединений типа гемина и хлорофилла (порфирины). Они были обнаружены Трейбсом по характерным спектрам поглощения спиртовых г.ытяжек из нефтей. Растворы порфирина показывают четыре ясные полосы поглощения в видимой части спектра и одну — в ультрафиолетовой. Порфирины образуют комплексные соединения с металлами, что вызйвает появление новых полос [c.164]

Обратите внимание на то, что для образования одного моля сахара СбН120б должно быть поглощено и использовано 48 молей фотонов. Необходимая для этого энергия излучения поступает из видимой части солнечного спектра (см. рис. 5.3 ч. 1). Фотоны поглощаются фотосинтетическими пигментами в листьях растений. К важнейшим из этих пигментов относятся хлорофиллы структура наиболее распространенного хлорофилла, так называемого хлорофилла-а , показана на рис. 25.1. Хлорофилл представляет собой координационное соединение. Он содержит ион связанный с четырьмя атомами азота, которые расположены вокруг него по вершинам квадрата в одной плоскости с металлом. Атомы азота входят в состав порфиринового цикла (см. разд. 23.2). Следует обратить внимание на то, что в окружающем ион металла цикле имеется ряд двойных связей, чередующихся с простыми связями. Благодаря такой системе чередующихся, или сопряженных, двойных связей хлорофилл способен сильно поглощать видимый свет. На рис. 25.2 показано соотношение между спектром поглощения хлорофилла и спектральным распределением солнечной энергии у поверхности Земли. Зеленый цвет хлорофилла обусловлен тем, что он поглощает красный свет (максимум поглощения при 655 нм) и синий свет (максимум поглоще- [c.442]

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]

Поскольку хлорофиллы легко и полностью экстрагируются мягкими растворителями [81], можно подумать, что они попросту растворены в липидном компоненте мембран. Однако в спектре поглощения хлорофилла в листьях присутствуют полосы, сдвинутые в красную сторону относительно их положения в спектре хлорофилла а в ацетоне, причем величина сдвига достигает 900 см . В большинстве зеленых растений хлорофилл имеет по меньшей мере четыре основные полосы с Ятах = 662 нм (15 120 см->), 670 нм (14940 см ), 677 нм (14770 см ) и ооЗ нм (14 630 СМ ) [82]. Иногда наблюдаются также минорные поло-с Vmax = l4 420 и 14 230 СМ (рис. 13-20). Отсюда можно сделать вывод, что молекулы хлорофилла внутри мембран находятся в разном окружении. В результате спектр поглощения становится шире, опособ-ртвуя более эффективному улавливанию света. Считается, что в реак- онных центрах тоже имеется хлорофилл в фотосинтезирующей сис- ме I он поглощает при 700 нм (14290 см ), а в фотосистеме II — 682 нм (14 660 см- ). [c.41]

РИС. 13-21. Спектры поглощения хлорофиллов и вспомогательных пигментов [Govindjee G, and R., Sei, Am,, 231, 68—82 (De , 1974)], [c.43]

Фотосинтезирующие бактерии способны использовать не только ввдимое, но и ближнее ИК излучение (до 1000 нм) в соответствии со спектрами поглощения преобладающих в них пигментов - бактериохлорофиллов. Бактериальный Ф. не имеет существенного значения в глобальном запасании солнечной энергаи, но важен для понимания общих механизмов Ф. Кроме того, локально бескислородный Ф. может вносить существенный вклад в суммарную продуктивность планкгона. Так, в Черном море кол-во хлорофилла и бактериохлорофил-ла в столбе воды в ряде мест приблизительно одинаково. [c.176]

Историческая справка. Ок. 1770 Дж. Пристли обнаружил, что растения вьщеляют О . В 1779 Я. Ингенхауз установил, что для этого необходим свет и что О2 вьщеляют только зеленые части растений. Ж. Сенебье в 1782 показал, что для питания растений требуется СО2 в нач. 19 в. Н. Соссюр, исходя из закона сохранения массы, подтвердил, что большая часть массы растений создается из СО и воды. В 1817 П. Пельтье и Ж. Каванту вьщелили зеленый пигмент хлорофилл. Позже К.А. Тимирязев показал близость спектра действия Ф. и спектра поглощения хлорофилла. Ю. Сакс в сер. 19 в., повидимому, первым осознал, что этот продукт накапливается в хлоропластах, а Т.В. Энгельман доказал, что именно там же вьщеляется и О2. [c.179]

Изучению прочности взаимодействия воды с хлорофиллом, выявлению места такого взаимодействия, выяснению влияния связанной воды на спектральные свойства пигмента посвящена работа [352]. Для рассмотрения этих вопросов авторы использовали спектры поглощения в инфракрасной и видимой областях, спектры флуоресценции. Качественно установлено, что связанная вода в хлорофилле а VL Ь имеет различную прочность. Место возможного взаимодействия хлорофилла а с водой — атомы кислорода циклопентанонного кольца. [c.139]

Спектры поглощения хлорофиллов а и Ь в диэтиловом эфире приведены на рис. 5.3. Полосы Соре расположены при 430 и 455 нм соответственно, а наибольшие длины волн а-полос поглощения составляют 662 и 641 нм соответственно. Главные свойства спектров хлорофиллов ud (рис. 5.4), а также хло-робиум-хлорофиллов (рис. 5.5) сходны со свойствами спектров хлорофиллов а и Ь, однако максимумы поглощения их спектров различаются. [c.163]

Спектр поглощения СЫ а имеет сложную полосу в красной области. Это заставляет думать о нескольких формах хлорофилла. Установлено наличие двух форл1 — СЫ а и СЫ Ь. Красная полоса поглощения смещается, когда листья растения, выросшего [c.451]

Различия в структуре молекул хлорофилла приводят к тому, что каждый из них обладает уникальным спектром поглощения. Первичным пигментом считается хлорофилл а, поскольку он присутствует в большем количестве, чем хлорофилл Ь. Внутри группы молекул хлорофилла а есть различия в светопог-лощении молекул, которые определяются конкретным микроокружением в липопротеиновом слое мембраны тилакоидов. Существуют достоверные данные о наличии двух специализированных видов молекул хлорофилла а, максимумы поглощения которых соответствуют 680 и 700 нм. [c.212]

Расчет по уравнению (27) с использаванием экспериментальных измерений спектра поглощения показывает, что численное значение силы осциллятора ряда интенсивно окрашенных красителей приблизительно равно 1. Так, по интегральной площади спектра поглощения в видимой области для фуксина е равно 1,16 для цианина 0,90 для роданина 0,72 для метиленового синего 0,60 и т. д. интереано, что для хлорофилла сила осциллятора не очень велика =0,2. Как видно из приведенных примеров, для многих красителей величина осциллирующего заряда системы цепи сопряжения приблизительно эквивалентна одному осциллирующему электрону. Для многих слабо окрашенных комплексов, в соответствии со значениями е, сила осциллятора эквивалентна всего 0,01—0,001 электрона. [c.41]

Магнитные методы обнаружения свободных радикалов. Методом электронной спектроскопии нельзя получить прямых доказательств существования свободных радикалов. Однако благодаря свойству парамагнетизма свободных радикалов их можно обнаружить путем определения магнитной восприимчивости и с помощью еще более эффективного метода электронного парамагнитного резонанса. Измерения ЭПР позволяют не только установить присутствие свободных радикалов в системах, для которых могут быть получены электронные спектры поглощения, но и в таких системах, электронные спектры которых трудно интерпретировать (например, сидно-ны) или даже зарегистрировать (например, алифатические свободные радикалы). Проведенное исследование кристаллического хлорофилла и этил-хлорофиллида также продемонстрировало эффективность применения ЭПР в фотохимии твердого состояния органических веществ [81. Этим методом удалось показать, что для активации дублетного состояния (т. е. радикального состояния, в котором спины неспаренных электронов нескоррелиро-ваны) требуется вода или такой акцептор электронов, как хинон, и что удаление воды приводит к ускорению распада этого состояния. [c.299]

Фото-э. д. с. у окиси цинка, зависящая от давления кислорода и следов паров хинона в окружающей атмосфере, в такой же степени может быть повышена добавкой органических веществ, например хлорофилла или фталоцианина магния. Пуцейко [122] связывает такую сенсибилизацию с тем, что хлорофилл поглощает энергию, освобождая при этом электрон из кислородной ловушки, и этот электрон может, таким образом, проникать в зону проводимости. Спектральная чувствительность соответствует спектру поглощения. [c.708]

Благодаря фотосинтетическим пигментам достаточно густые суспензии фототрофных бактерий имеют зеленую, сине-зеленую, пурпурно-фиоле-товую, крйсную, коричневую или розовую окраску. Цвет зависит от природы и количественного соотношения пигментов. Отдельные пигменты можно распознать даже по спектрам поглощения интактных клеток (ри т 12.10). Хлорофиллы, например, ответственны за максимумы поглощения в синей ( < 450 нм) и в красной и инфракрасной (650-1100 йм) областях спектра. Поглощение в области 400-550 нм обусловлено главным образом каротиноидами, а у цианобактерий в области 550-650 нм-фикобилипротеинами. [c.375]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология