Хлорофилл фотовосстановление

Обесцвечивание бактериохлорофилла сопровождается появлением сигнала ЭПР со значением g =l,82 по-видимому, это обусловлено восстановлением первичного акцептора, возможно негемового железа [96]. Судя по другим данным, акцептором является хинон [97] (или убихи-нон в Rhodopseudotnonas). Соответствующей модельной реакцией служит фотовосстановление бензохинона при обесцвечивании хлорофилла, происходящее в спиртовом растворе [98]. Первичным акцептором в-фотосистеме I хлоропластов, по-видимому, является особый Ре-З-белок [99. [c.47]

Поскольку при переходе в возбужденные состояния (синглетные и триплетные) энергия молекул повышается, последние приобретают химические свойства, которых не было у невозбужденных молекул [67, 67а]. Изменения значений рА а функциональных групп при переходе в возбужденное состояние могут приводить к диссоциации протонов или к их присоединению. Диссоциация на ионы или радикалы иногда сопровождается разрывом связей. Могут протекать реакции фотоприсоединения и фотоотш,епления, а также изомеризация молекул, играюш,ая важную роль в функционировании зрительных рецепторов. Возбужденные молекулы могут стать сильными окислительными агентами, способными принимать атомы водорода или электроны от других молекул. Примером такого рода служит фотоокисление ЭДТА рибофлавином (подвергающимся фотовосстановлению, как показано на рис. 8-15). Более важным с точки зрения биологии процессом является фотосинтез, в ходе которого возбужденные молекулы хлорофилла осуществляют фотовосстановление других молекул, временно оказываясь при этом в окисленном состоянии. К сожалению, ценность исследования фотохимических реакций сильно снижается возможностью протекания множества параллельных реакций, зачастую приводящих к образованию огромного количества разных фотохимических продуктов (достаточно взглянуть на тонкослойную хроматограмму продуктов распада рибофлавина, рис. 2-34). [c.33]

Основная проблема физики и химии фотосинтеза состоит в раскрытии ме-— ханизма преобразования энергии света в химическую энергию. В 1948 г. была открыта модельная реакция Краснов-ского — обратимое фотовосстановление хлорофилла [c.450]

С чисто теоретической точки зрения можно ожидать, что возможно осуществление как фотоокисления хлорофилла, так и фотовосстановления его. В том случае, когда рядом с фотовозбужденной молекулой хлорофилла имеются молекулы окислителя, может происходить перенос электрона на одну из этих молекул от хлорофилла (окисление последнего) — фиг. 68. [c.151]

В хлоропластах окислительно-восстановительные процессы, возбуждаемые поглощением квантов света молекулами хлорофилла, могут быть гораздо более сложными. Реакция фотоокисления или фотовосстановления хлорофилла может повлечь за собой целую серию последовательных переносов электронов от одних соединений к другим, в соответствии с убыванием термодинамического потенциала (вниз по энергетической горке ). Соединения, имеющие более отрицательное значение Е о, могут выступать в роли доноров электронов (т. е. в роли восстановителя) для соединений, имеющих менее отрицательное или более положительное значение Е о. [c.155]

Можно представить картину серии самопроизвольных окислительно-восстановительных реакций, вызванных фотоокислением хлорофилла, которые заканчиваются восстановлением конечного акцептора электронов Аз (фиг. 68). С другой стороны, может происходить серия последовательных окислительно-восстановительных реакций, индуцированных фотовосстановлением хлорофилла, которые заканчиваются окислением концевого донора электронов Дз (фиг. 69). Обе серии реакций восстановления А-з и окисления Д-з могут осуществляться с помощью одной молекулы хлорофилла (фиг. 72), поднимающей электроны на более высокий энергетический уровень с помощью квантов света. За исключением этой реакции все остальные совершаются самопроизвольно. [c.155]

Результаты исследований методом импульсного фотолиза, а также методом тушения позволяют считать вероятным, что в реакции фотовосстановления принимает участие триплетное состояние хлорофилла. Последнее может с высокой эффективностью превращать кислород, всегда присутствующий и образующийся при фотосинтезе, в синглетный кислород. Вследствие разрушительного действия синглетного кислорода на компоненты клетки система фотосинтеза могла бы самоуничтожаться. Очевидно, именно для устранения такой опасности система фотосинтеза всегда содержит каротин, который является высокоэффективным тушителем синглетного кислорода. Каротин тушит также и триплетное состояние хлорофилла. Очевидно, эта бимолекулярная реакция сколько-нибудь эффективно не конкурирует с фотореакциями, происходящими внутри комплекса хлорофилла, так что к. п. д. аппарата, осуществляющего фотосинтез, как уже отмечалось, высок. [c.352]

В этой связи интересно отметить, что повышение прочности к свету играет большую роль в природе для защиты клеток от деструкции, фотосенсибилизированной, например хлорофиллом. Наблюдения за сине-зеленым мутантом бессернистых бактерий указывают на вероятность того, что каротиноиды являются универсальными ингибиторами потенциально смертоносного фотосенсибилизирующего действия хлорофилла и бактериохлорофилла (см. обзор [537]). Добавка каротинов, имеющих более чем семь сопряженных двойных связей [543, 544], предотвращает катализируемые хлорофиллом реакции фотоокисления [538, 539], фотовосстановления и т. д. [540—542], а также разложение (т. е. окислительное фотообесцвечивание) хлорофилла под действием света высокой интенсивности в присутствии воздуха. В большинстве предложенных механизмов ингибирования рассматривается возможность тушения триплетного состояния хлорофилла [539, 545, 546]. Прямое доказательство в пользу этого было получено в работе [547], в которой показано, что тушение происходит в результате триплет-триплетного переноса энергии от хлорофилла к каротиноидам, рассеивающим энергию света без какого-либо разрушения. [c.449]

В работах [И. 13, 17] показано, что фотовосстановление метилового красного аскорбиновой кислотой, сенсибилизированное хлорофиллом, адсорбированным на полиакрилонитриле и капроне, идет через образование промежуточной окислительной формы пигмента. Окислительный путь реакции наблюдали и для образцов хлорофилла а и 6, адсорбированных на капроне, покрытом монослоем белка (БСА) и лецитина [13, 22, 52]. [c.219]

Итак, мы приходим к выводу, что обратимое фотовосстановление хлорофилла и его аналогов ведет к образованию первичных активных продуктов, типа свободных радикалов. [c.102]

Однако в отсутствие фотосинтетических агрегатов (энзимов и т. д.) молекулы хлорофилла не способны вызывать фотосенсибилизированную окислительно-восстановительную реакцию с участием воды, как донора, и реагентов Хилла в качестве акцепторов. С другой стороны, было показано, что хлорофилл сенсибилизирует в растворе окисление молекулярным кислородом аллилтиомочевины [733], процессы переноса электронов (или водорода) от аскорбиновой кислоты и фенилгидразина к Сафранину, Метиловому красному [546, 734—738]. Эти сенсибилизированные окислительновосстановительные реакции, обратимое фотовосстановление хлорофилла аскорбиновой кислотой с образованием промежуточного продукта ярко-розового цвета (реакция Красновского [233]), а также обратимое фотоокисление хлорофилла хинонами или солями трехвалентного железа [739—741] по своей природе аналогичны фОтореакциям синтетических красителей (см. стр. 388) [742]. [c.464]

Хлорофилл и его ароматическая тс-система являются хорошим резервуаром для электронов и положительных зарядов ( дырок ). Впервые в 50-х годах XX столетия А. А. Красновским было показано, что хлорофилл подвергается легкому обратимому фотовосстановлению даже такими слабыми восстановителями, как витамин С. При этом в отсутствие протонодоноров образуется первичная фотовосстановленная форма хлорофилла (М Хл-) [c.739]

Работами А. А. Ерасновского показана способность хлорофилла к обратимому фотовосстановлению в системе хлорофилл — аскорбиновая кислота ДЛЯ СССР, новая серия, LX, 8, 1948). (Ярил, ред.) [c.172]

Фотовосстановление многих красителей ускоряется нейтральными солями (хлористый натрий, хлористый калий и т. д. [471), тогда как фотоокисление часто замедляется ими [74, 75]. Этот результат можно сопоставить с наблюдением Рабиновича и Вейсса [111], показавшими, что обратимая-реакция хлорофилла с хлорным железом тормозится нейтральными солями и на свету и в темноте. [c.511]

Фотовосстановление хлорофилла по схеме, изображенной на фиг. 69, возможно в том случае, когда рядом с возбужденной молекулой пигмента имеются молекулы с электронодонорными свойствами. Впервые такая возможность была показана А. А. Красновским в 1948 году в опытах с хлорофиллом и восстановленной формой аскорбиновой кислоты. Интересно, что кратковременное освещение раствора хлорофилла в анаэробной среде в присутствии восстановителя приводит к образованию красной формы пигмента с максимумом поглощения 525 нм. При выключении света осуществляется обратная реакция темпового окисления фотовосстановленной (красной) формы пигмента в нейтральную (зеленую), причем эта темповая реакция облегчается, если в среде имеются активные окислители. [c.152]

Дискуссия о том, что происходит с хлорофиллом in vivo — фотоокисление или фотовосстановление, закончилась признанием того, что в зависимости от вида пигмента и его окружения (концентрации, элек-тронодонорной или электроноакцепторной активности соединений, расположенных рядом с пигментом) может осуществляться та или другая реакция. [c.152]

Аналогичные с фталоцианином реакции осуществляют фотовосстановленные формы хлорофилла. Например, в 1949 году А. А. Красновским была установлена возможность фотовосстановления хлорофиллом никотинамидадениндинуклеотида (НАД). Особенно интересны изученные А. А. Красновским и его сотрудниками окислительно-восстановительные реакции, в которых хлорофилл выступает в роли фото- [c.153]

Обычно не удается наблюдать накопления фотовосстановленной формы хлорофилла из-за ее быстрой реакции с акцепторами электронов. В модельных опытах накопление фотовосстановленной формы пигмента осуществляется лишь после израсходования всего количества акцептора электронов (в условиях, когда донор электронов еще имеется). Последовательность реакции фотосенсибилизированного хлорофиллом переноса электронов от одного соединения (донора ДН2) к другому (акцептору А) представлена ниже [c.154]

Обратимая реакция фотоюсстановления осуществляется не только хлорофиллом, но и другими порфириновыми пигментами, содержащими в центре молекулы магний, цинк или водород. Ее способны осуществлять аналоги и производные хлорофилла - протохлорофилл, бактериохлорофилл, феофитин. Способность к реакции фотовосстановления связана, пр-видимому, с наличием в молекуле пигмента замкнутой системы конъюгированных связей. При нарушении ее эта спо-г собность теряется. [c.127]

По современным данным, в фотовосстановлении одной молекулы СО2 участвует около 8-10 квантов. Следовательно, в использовании одного кванта, в преооразовании его энергии в химическую участвуют не 2000-2500 молекул хлорофилла, а 200-400. Для восстанов- [c.130]

В оолее новых работах В.Б.Евстигнеева с сотрудниками показано, что фикобилины - и фикоцианин, и фикоэритрин, а также выделенные из них хромофорные группы - фикоэритробилин и фи-коцианооилин - способны в определенных условиях сенсибилизировать в модельных опытах на свету некоторые окислительно-восстановительные реакции, в частности, фотовосстановление метилового красного аскорбиновой кислотой. Авторы высказывают предположение о возможном непосредственном участии фикобилинов в фотохимических реакциях фотосинтеза 1п у1то помимо их роли как передатчиков поглощенной ивд энергии хлорофиллу (Евстигнеев, Гаврилова, 1964 Евстигнеев, Бекасова, 1966, 1968, 1969). [c.147]

Евстигнеев 6 Б. Механизм фотовосстановления хлорофилла. В сб. "Дроблемы фотосинтеза". М., Изд-во АН СССР, [c.279]

Остер с сотрудниками [100—103] впервые показал, что химически активным состоянием во многих фотохимических реакциях красителей является долгоживущее триплетное состояние. В настоящее время реальность этого вывода не вызывает никаких сомнений, так как сделавший эпоху метод импульсной спектроскопии Норриша и Портера позволил получить прямое доказательство образования триплетов красителей в растворе путем наблюдения триплет-триплетных поглощений. Из данных, полученных при изучении органических молекул в обычных жидких растворах с помощью флеш-фотолиза, Портер и Виндзор [75, 104, 105] в 1954 г. постулировали, что образование триплетного состояния — это явление общего характера для большинства соединений . В дальнейшем было доказано, что решающий фактор многих фотохимических органических реакций в растворе — это образование триплетных состояний с временем жизни около 0,1 мс. Триплеты можно обнаружить для ароматических углеводородов [72], хлорофилла [106, 107], Флуоресцеина [108—ПО], Эозина [111], Люмифла-вина [112] и Ретена [113]. Через триплетные состояния протекают и другие фотохимические реакции, например, фотовосстановление Рибофлавина или фотопревращения кетонов и хинонов в растворах [80, 114-120]. [c.387]

Вероятно, во многих случаях фотопроцессы протекают через триплетное состояние молекул хлорофилла, как это было показано с помощью импульсной спектроскопии [743—745]. В исследованиях ряда Красителей, включая хлорофиллин а [232, 248], обнаружено, что фотохимическая активность может возрасти при связывании красителя в полимерах. Интересно отметить, что существует возможность инициирования сенсибилизируемых хлорофиллом окислительно-восстановительных реакций в процессе фотосинтеза. Среди них, например, фотовосстановление цитохрома с [746], фотоокисление восстановленного цитохрома с убихиноном [743, 747] или фотовосстановление пиридиннуклеотида в водной среде [748—750]. Сравнительно недавно сенсибилизируемый хлорофиллом окислительно-восстановительный фотолиз кристаллов хлористого серебра [c.464]

Уже давно было известно, что изолированные хлоропласты и даже растворы хлорофилла могут восстанавливать НАДФ при участии других доноров электрона, а не только воды, но это фотовосстановление не связывалось (до работ Арнона) [c.330]

Итак, поиски промежуточных продуктов фотореакции сводятся к исследованию процессов первичного фотовосстановления или фотоокисления молекулы красителя-сенсибилизатора. До работ нашей лаборатории была распространена гипотеза о первичном фотоокислеиии хлорофилла, основанная на косвенных данных [13] отсутствовали достоверные эксперименты, свидетельствующие об обратимых окислительно-восстановительных превращениях хлорофилла и других пигментов, несмотря на то, что поиски этих превращений велись в течение нескольких десятков лет. [c.99]

Опыты В. Б. Евстигнеева и В. А. Гавриловой [15], проведенные в нашей лаборатории, показали, что длительно живушей восстановленной форме хлорофилла предшествует первичная, более лабильная восстановленная форма. Проводя опыты фотовосстановления хлорофилла аскорбиновой кислотой при низких температурах, и в ряде других опытов удалось показать, что первично возникающая фотовосстановленная форма нри повышении температуры переходит в красную форму эти опыты указывают на раздольное течение фотоакта — переноса электрона, и темнового акта — переноса протона. [c.100]

Определение окислительно-восстановительного потенциала продукта фотовосстановления хлорофилла с помощью метода редокс-индикаторов в наших опытах с Г. Н. Брин [7] показало, что потенциал системы хлоро- [c.100]

Можно предположить, что высокое сродство к электрону фютоактиви-)и)ванной молекулы хлорофил.па, показанное в наших опытах, определяет течение элементарного фотовосстановления хлорофилла молекулами среды в опытах названных выше авторов. [c.102]

Изложенные данные опытов указывают, что при сенсибилизированном переносе водорода от соединения АН к К следует ожидать темповой стадии процесса — восстановления соединения К путем реакции с фотовосстановленной формой хлорофилла. [c.103]

Смотреть страницы где упоминается термин Хлорофилл фотовосстановление: [c.160] [c.160] [c.38] [c.451] [c.273] [c.386] [c.510] [c.510] [c.251] [c.263] [c.564] [c.128] [c.195] [c.279] [c.400] [c.1413] [c.1413] [c.100] [c.101] [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология