Фотохимическое восстановление фотосинтез

Восстановления молибдена(У1) в водных растворах, подкисленных соляной кислотой, при облучении ультрафиолетовым светом (А, > 125 нм) в отсутствие восстановителей не происходит [30]. При облучении в атмосфере водорода или окиси углерода молибден(У1) восстанавливается до молибдена(У). Добавление кислорода затрудняет восстановление. В атмосфере двуокиси углерода молиб-ден(У1) не восстанавливается. Предполагается, что при облучении в атмосфере водорода водород принимает участие в связывании промежуточных продуктов фотолиза воды и тем самым подавляет обратный процесс окисления молибдена(У) до молибдена(У1). Интенсивный процесс восстановления молибдена(У1) в атмосфере СО связан с фотосинтезом формальдегида, принимающего участие в фотохимическом восстановлении молибдена (У I). [c.51]

Фотохимическое восстановление А. Фотосинтез [c.472]

Тем не менее можно связывать первичный фотохимический процесс фотосинтеза с превращением двуокиси углерода, если этот процесс рассматривать скорее как фотохимическое гидрирование, а не разложение этого соединения (см. фиг. 15). Если вода не участвует в первичном процессе непосредственно, фотохимическое восстановление двуокиси углерода должно происходить за счет промежуточного водородного донора, обозначенного на фиг. 15 через НХ. [c.163]

Более детальные исследования со специфическими ингибиторами типа гидроксиламина могли бы помочь анализу механизма фотохимического восстановления нитратов и установить его отношение к обычному фотосинтезу. К сожалению, этот вопрос не привлекал внимания с 1920 г., хотя он, конечно, заслуживает дальнейшего изучения . Не ясно, имеют ли какое-либо отношение [c.547]

За последние десятилетия в СССР и за рубежом выполнены новые важные исследования механизма фотосинтеза. Установлено, что выделяющийся при фотосинтезе кислород получается из воды, а не из двуокиси углерода, как считали ранее. Таким образом, фотосинтез есть окислительно-восстановительный процесс, в ходе которого вода разлагается, выделяя кислород. Фотохимическая стадия фотосинтеза заключается в поглощении молекулой хлорофилла ( СЫ) одного кванта света, в результате чего хлорофилл переходит в восстановленное состояние (работы советских ученых А. Н. Теренина, А. А.Красновского) [c.121]

Окислительно-восстановительные процессы играют особую роль в жизнедеятельности клетки и биосферы, так как именно они лежат в основе клеточного биосинтеза и биоэнергетики. Фотосинтез — процесс фотохимического восстановления. Он состоит из большого числа стадий ключевыми среди них являются окислительно-восстановительные стадии. Результат этих реак- [c.211]

Фотохимические реакции фотосинтеза. Общие представления о фотосистемах. Фотохимический этап фотосинтеза включает в себя ряд последовательно протекающих процессов, локализованных в тилакоидных мембранах. Пигменты, специфически связанные с белками фотосинтетических мембран, и другие компоненты, необходимые для протекания реакций поглощения света и транспорта электронов, образуют надмолекулярные комплексы — фотосистему I (ФС I) и фотосистему II (ФС II). В составе каждой фотосистемы различают реакционный центр, в котором протекают очень быстрые реакции первичного разделения зарядов комплекс компонентов, передающих электрон от реакционного центра (электрон-транспортная цепь) комплекс компонентов, осуществляющих работу по фотоокислению воды и восстановлению реакционного центра. [c.420]

Приведенная выше схема фотосинтеза является лишь приближенной и не отражает всех деталей этого чрезвычайно сложного явления. В последние годы было установлено, что на восстановление одной молекулы СОа ДО углерода затрачивается не один, а 8—12 квантов энергии. Это свидетельствует о том, что в процессе фотосинтеза происходит по крайней мере восемь первичных фотохимических реакций, которые совершаются в определенном порядке с другими (не фотохимическими) реакциями. [c.178]

Образование кислорода в процессе фотосинтеза имело важные последствия. Сначала кислород (Оз) быстро потреблялся в процессе окисления восстановленных веществ и минералов. Однако наступил момент, когда скорость поступления превысила потребление и Оз начал постепенно накапливаться в атмосфере. Первичная биосфера под смертельной угрозой своего собственного отравляющего побочного продукта (О2) была вынуждена приспосабливаться к таким изменениям. Она осуществляла это посредством развития новых типов биогеохимического метаболизма, которые поддерживают разнообразие жизни на современной Земле. Постепенно возникла атмосфера современного состава (см. табл. 2.1). К тому же кислород в стратосфере (см, гл. 2) претерпел фотохимические реакции, приведшие к образованию озона (О3), защищающего Землю от ультрафиолетового излучения. Этот экран позволил высшим организмам колонизовать сушу континентов. [c.23]

Фотохимическое восстановление СОг в органические соединения слу-, жит основным источником энергии для биосферы, несмотря на то что к числу организмов, в которых идет этот процесс, относится лишь несколько родов фотосинтезирующих бактерий (табл. 1-1) (включая сине-зеленые водоросли), а также эукариотические водоросли и высшие зеленые растения. Теперь уже повсеместно признано, что в ходе фо-топроцессов в этих организмах генерируются NADPH (или восстановленный ферредоксин) плюс АТР (гл. И, разд. Г, 2) [77—79]. Однако эта точка зрения далеко не всегда представлялась очевидной. Рассмотрим суммарную реакцию образования глюкозы в ходе фотосинтеза у высших растений [c.36]

Применение фотохимических реакций в аналитической химии органических веществ весьма перспективно. Для этой цели могут быть использованы такие фотохимические реакции, как фотоокисление и фотовосстановление, фотолиз, фотосинтез, фотоперегруппировки и т. д. Здесь мы кратко рассмотрим некоторые наиболее интересные реакции фотохимического восстановления органических веществ. К таким реакциям следует отнести прежде всего фотохимическое восстановление нитро- и нитрозосоеди-нений. Продукты восстановления (амины) можно количественно определять ацидиметрическим титрованием или титрованием растворами нитрита натрия. Возможно также непосредственное фотохимическое титрование и определение фотометрическими методами. [c.84]

Указанные микроорганизмы содержат пигмент, близкий к хлорофиллу. Считается, что у них фотохимическое восстановление СО2, так же как и у высших растений, происходит за счет водорода воды. Однако при бактериальном фотосинтезе образования кислорода не происходит. Восстановление гидроксил-акцептируюш,их систем здесь происходит за счет окисления тех или иных донаторов водорода. Например, серобактерии при фотосинтезе окисляют НаЗ [c.85]

В главе VII говорилось о том, что один, и, может быть, единственный, первичный фотохимический процесс фотосинтеза заключается в прямом окислении воды или в окислении промежуточного восстановителя HZ (который затем окисляет воду) промежуточным окислителем X (который затем восстанавливает двуокись углерода). В главах VIII и IX мы рассматривали каталитический механизм восстановления двуокиси углерода первичным восстановленным продуктом НХ. Теперь нам предстоит заняться рассмотрением каталитического механизма окисления воды , т. е. выделения кислорода из первичного продукта окисления , обозначенного в г.таве VII через ОН или Z. [c.290]

В главе IV, говоря об искусственном фотосинтезе, мы рассмотрели опыты Ушера и Пристли [27] по предполагаемому образованию формальдегида при фотохимическом восстановлении хлорофилла в присутствии двуокиси углерода, а также критические замечания, сделанные рядом авторов [28—30, 32]. Мы также упоминали, что Уорнер, Вагер и Юарт считают, что формальдегид может образоваться вследствие фотоокисления хлорофи.ма. Подобное же заключение можно извлечь из опытов Остергаута [33], Он помещал бумагу, окрашенную экстрактом хлорофилла в четыреххлористом углероде, под герметический стеклянный колокол и выставлял на солнечный свет до тех пор, пока она не выцветала. В открытой чашечке с водой, поставленной под колоколом рядом с бумагой, обнаруживалось присутствие альдегида. Однако Вильштеттер и Штоль [32] отрицают образование формальдегида при фотоокислении чистых препаратов хлорофилла. Может быть, альдегиды способны образовываться на свету прн сенсибилизированном хлорофиллом окислении метилового или этилового спирта. [c.500]

Как указывалось в главе VII, первичный фотохимический процесс фотосинтеза может включать один из конечных компонентов реакции— СОд , или HgO , или два промежуточных продукта, например HZ и X, как в уравнении (7.10а). Если первое допущение правильно, то восстановители-заменители или окислители могут вмешиваться в процесс после первичной фотохимической редукции (СОд или первичного фотохимического окисления HgO , но до превращения продуктов этих фотохимических реакций в конечные продукты СНдО или Од. Так, например, первый продукт окисления ОН может реагировать с восстановителями-заменителями Нд, HgS и т. д. до своего превращения в свободный кислород [87]. Механизм действия окислителей-заменителей или восстановителей-заменителей окажется еще проще, если первичный процесс будет типа реакции (7.10а), т. е. если он образует окисленный промежуточный катализатор Z и восстановленный промежуточный катализатор НХ. В этом случае следует просто предположить, что эти промежуточные продукты при подходящих условиях могут реагировать далее с Од или HNOg вместо СОд и [c.551]

Третья теория Франка и Херц льда [81], представленная уравнениями (7.12) и схемой на фиг. 20, где X обозначает окисленный хлорофилл, а НХ — восстановленный хлорофилл, представляет собой возвращение к прежней гипотезе Штоля. В этой теории предполагается, что хлорофилл во время фотосинтеза находится в виде двух зеленых форм, которые Франк обозначает соответственно как СЫ и НСЫ, причем один из них является активным в фотохимическом окислении воды, а второй — в фотохимическом восстановлении двуокиси углерода. [c.563]

Как указано выше (см. примечание на стр. 510), нашими исследова телямн (Красновекий) доказана возможность обратимого фотохимического восстановления хлорофилла, и в построении схем фотосинтеза необходимо учитывать именно эту возможность. (Прим. ред.) [c.564]

Коль скоро произошло образование ацетилкофермента А, все последующие реакции, ведущие к синтезу жирных кислот, по-видимому, будут сходны с реакциями, происходящими в других биосинтетических системах. В хлоропластах в этих реакциях потребляются АТФ и восстановленный НАДФ, образовавшиеся в фотохимических реакциях фотосинтеза. [c.548]

Самые первые наблюдения касались образования осадков в освещенных растворах уранилацетата. Бах (1893, 1894, 1898) считал доказанным, что этот осадок, представляющий собой гидроокись, в которой окислительное состояние урана ниже 6 (по-видимому, из08-2Н20), образуется только в сосудах, через которые пропускается углекислый газ. Отсюда он делал вывод, что ему удалось получить фотохимическое восстановление СОг, тем самым имитировав фотосинтез, происходящий в зеленом растении. Затем он провел эксперименты, в которых перед выдержкой на свету к раствору уранилацетата добавлял диме-тиланилин, и обнаружил, что синее окрашивание появлялось только при пропускании через раствор углекислого газа. В этом он увидел доказательство образования формальдегида фотохимическим востановлением углекислоты. [c.245]

Основной сущностью процесса фотосинтеза является преобразование световой энергии в энергию химических связей. Трансформированная в фотохимических реакциях фотосинтеза световая энергия "запасается" в макроэргических соединениях фосфора (АТФ) и в химическом потенциале сильного восстановителя НАДФ Н2. При участии этих соединений с уже "запасенной" энергией в последующих темновых реакциях фотосинтеза осуществляется восстановление СО . Таким образом, преобразование энергии в процессе фотосинтеза более непосредственно связано с фосфором, чем с углеродом. [c.273]

Фотохимическое восстановление хлорофилла, его аналогов и производных органическими восстановителями (аскорбиновой кислотой, цистеином и др.) с образованием продуктов, имеющих повышенную энергию за счет поглощенных квантов света, обнаружил А. А. Красновский [1349] спектральным путем и по изменению окислительно-восстановительного потенциала. В темноте происходит без участия кислорода обратный процесс окисления, возвращающий систему в теормодинамически устойчивое состояние. А. А. Красновский предполагает, что фотовосстановление хлорофилла происходит путем перехода на его бирадикал - X электрона от восстановителя НА, после чего последний уже без участия света передает протон окислителю В. Аналогично должны проходить первые стадии фотосинтеза в растениях, где НА — вода или первичные продукты ее восстановления и В — восстанавливающаяся Og или первичные продукты ее фиксации. Таким образом, перенос водорода совершается двумя сопряженными процессами переносом электрона к хлорофиллу и переносом протона к нему же или, что более вероятно, непосредственно к дальнейшим промежуточным продуктам цепи реакций, ведущих к восстановлению СОо. Упрощенная схема участия хлорофилла в фотосинтезе согласно этим представлениям имеет вид [c.476]

Неучастие хлорофилла в переносе протона (вариант За) объясняет упомянутые выше наблюдения, по которым в него не входят тяжелые изотопы водорода при ведении фотосинтеза в дейтерийной или тритиевой воде. В согласии с рассматриваемым механизмом, А. А. Красновский и Г. П. Брин [1349] нашли, что, как и в протолитических реакциях с переносом протона (стр. 272), фотохимическое восстановление хлорофилла аскорбиновой кислотой и восстановление фенол-индофенола хлорофиллом замедляется при переходе от НдО к DgO. [c.477]

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]

Окисление марганца в системе Кентена и Манна (1955) или такой, где самоокисление фотохимически восстановленного фла-вина приводит к образованию перекиси, не объясняет участия этого элемента в фотосинтезе. Реакция Мелера также не сопровождается поглощением кислорода до тех пор, пока присутствуют улавливающие перекись системы. [c.100]

Различные ферредоксины участвуют в клеточном метаболизме путем переноса наиболее восстановленных электронов на подходящую ферментную систему. Ими могут быть электроны, реализуемые фотохимическим аппаратом фотосинтеза или На-ги-дрогеназной системой. [c.196]

Следовательно, реакции 1 и 3, где происходит утилизация АТФ, н реакция 4, в которой используется НАДФНг, являются тем механизмом, с помощью которого химическая энергия, накопленная в фотохимических реакциях фотосинтеза, используется для восстановления СОг До фосфорных эфиров сахаров. [c.193]

В ТОМ, ЧТО ЭТОТ процесс обеспечивает наш мир кислородом и энергией та часть ее, которая превышает расход энергии на фотолиз воды (то есть на выделение кислорода), аккумулируется в результате ряда реакций, начинающихся с восстановления СО2, в виде энергии связей С — Н, С — С, С —О и др. Таким аппаратом в растениях служит хлоропласт, построенный из квантосом — макромолекул, размером 100X200 А, молекулярная масса которых достигает почти 1 000 000 (рис. 46). Интересно, что квантосомы, извлеченные из хлоропласта, не полностью лишены фотохимической активности — они выделяют кислород из воды, но не производят фотосинтеза. [c.137]

ФОТОСИНТЕЗ — синтез растениями органических веществ (углеводов, белков, жиров) из диоксида углерода, воды, азота, ( юсфора, минеральных солей и других компонентов с помощью солнечной энергии, поглощаемой пигментом хлорофиллом. Ф.— основной процесс образования органических веществ на Земле, определяющий круговорот углерода, кислорода и других элементов, а также основной механизм трансформации солнечной энергии на нашей планете. В процессе Ф, растения усваивают вгод4 101 туглерода, разлагают 1,2 х X 10 т воды, выделяют 1 10 т кислорода и запасают 4-102° кал солнечной энергии в виде химической энергии продуктов Ф. Это количество энергии намного превышает годовую потребность человечества в ней. Ф.—сложный окис-лительно-восстановительный процесс, сочетающий фотохимические реакции с ферментативными. Вследствие Ф. происходит окисление воды с выделением молекулярного кислорода и восстановление диоксида углерода, что выражается [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология