Дыхание света

В течение длительного времени считали, что АТФ и другие высокоэнергетические соединения, находящиеся в равновесии с ним, представляют собой единственную форму энергии, которая может использоваться живыми клетками во всех энергозависимых процессах. Вопрос о характере связи между транспортом электронов, с одной стороны, и превращением фосфорных соединений, с другой, долгое время оставался неясным. Было установлено, что использование энергетических ресурсов (органических или неорганических соединений при дыхании, света при фотосинтезе) связано с переносом электронов по цепи, состоящей из белковых и небелковых компонентов, способных к обратимому окислению — восстановлению. В результате этого переноса освобождающаяся на отдельных участках дыхательной или фотосинтетической цепи энергия трансформируется в химическую энергию фосфатных связей АТФ. Молекулярный механизм фосфорилирования, сопряженный с электронным транспортом, был неизвестен. [c.100]

Б. ПОДАВЛЕНИЕ ДЫХАНИЯ СВЕТОМ (ЭФФЕКТ КОКА) [c.158]

Весы и точный разновес следует всячески оберегать от неблагоприятных внешних воздействий. Не разрешается без особой необходимости переставлять весы с занимаемого ими места. Технические и аналитические весы обычно устанавливают на специальный фундамент, не связанный с полом помещения, на кронштейны, заделанные в капитальную стену, или на амортизирующую подставку. Рядом с весами не следует помещать никаких других приборов. Для аналитических весов по возможности рекомендуется выделять специальную комнату. Весы должны быть надежно защищены от действия прямого солнечного света, а также от потоков теплого или холодного воздуха. Аналитические, а также некоторые марки технических весов снабжены застекленной витриной, предохраняющей их от пыли, движения воздуха, дыхания работающего и т. п. Во время работы следует открывать только боковые дверцы витрины, однако непосредственно в момент взвешивания они должны быть закрыты. При отсутствии витрины ее нетрудно изготовить, например из оргстекла. Внутрь витрины полезно поместить твердый осушитель, например си- ликагель. Не разрешается взвешивать предметы, температура которых отличается от комнатной,— это приводит к искажению результатов. [c.69]

Действительно, общий цикл обмена веществом и энергией для живых организмов можно упрощенно представить как инициирующее этот цикл образование сложных молекул типа углеводов из СО2 и воды в ходе фотосинтеза растений с последующей деградацией продуктов фотосинтеза вновь до СО2 и воды в процессах дыхания в рассматриваемом организме. При этом уменьшение энтропии происходит только в момент электронного возбуждения молекулы хлорофилла за счет поглощения фотосинтезирующими организмами носителей чистой свободной энергии — квантов солнечного света, в результате чего становится возможным протекание первичных фотосинтетических реакций образования энергоемких веществ. Все происходящие далее биохимические процессы носят необратимый характер и идут только с увеличением [c.297]

Дыханию живых организмов аналогичны в химическом отношении протекающие повсюду разнообразные процессы окисления. В узком смысле слова под окислением понимается соединение вещества с кислородом. Так как последний является одним из самых активных химических элементов, он более или менее энергично реагирует почти со всеми остальными. Если окисление протекает с выделением большого количества тепла и света, его обычно называют горением. Медленно протекающие процессы окисления в зависимости от характера окисляющегося вещества называют ржавлением (для железа), тлением (для органических остатков) или чаще всего просто окислением. [c.48]

Кроме указанного типа взаимодействия имеют место и такие, которые сопровождаются выделением только теплоты, а свет не выделяется. К ним прежде всего следует отнести процесс дыхания. [c.179]

Биологическое значение кислорода трудно переоценить. Только немногие низшие живые организмы (дрожжи, некоторые бактерии), называемые анаэробными, могут существовать при отсутствии кнсло-рода. Теплокровные животные погибают без кислорода в течение нескольких минут. Как животные, так и растения при дыхании поглощают атмосферный кислород, а выделяют оксид углерода (IV). Но у зеленых растений на свету происходит и обратный процесс — ассимиляция, при котором поглощается оксид углерода (IV), а выделяется кислород. В результате круговорота кислорода поддерживается постоянное содержание его в воздухе. Разумеется, круговорот кислорода в природе тесно связан с круговоротом углерода (см. схему) [c.375]

Хотя процессы горения, дыхания и гниения происходят беспрерывно, содержание кислорода в воздухе не уменьшается, так как в листьях зеленых растений на солнечном свету происходит фотосинтез, при котором выделяется кислород (воздух пополняется кислородом также за счет разложения воды под действием космических лучей в стратосфере). [c.379]

Кислород воздуха непрерывно расходуется при дыхании, в процессах горения, гниения, ржавления и др. Его количество в воздухе все время пополняется на солнечном свету. Общее количество кислорода, выделяемое растениями в атмосферу в процессе питания, примерно в 6 раз больше потребляемого ими при дыхании. [c.273]

Главная роль в круговороте углерода принадлежит оксиду углерода (IV), входящему в состав атмосферы Земли. Этот газ поступает в атмосферу в результате многих процессов вулканической деятельности, горения топлива, разложения известняка, дыхание людей, животных и растений, брожения, гниения. Из воздуха СО2 в значительных количествах поглощается растениями — наземными и растительным планктоном Мирового океана, этот процесс поглощения СО2 протекает на свету. [c.176]

Таким образом, осмотическое поведение митохондрий можно изучать, измеряя поглощение света суспензией. При этом выбирают такую длину волны, чтобы ослабление света при прохождении через суспензию было обусловлено только рассеивающими свойствами митохондрий (520 нм). При такого рода исследованиях к митохондриям обычно добавляют ингибиторы дыхания, чтобы исключить влияние метаболических изменений объема на результаты измерений. [c.446]

Зеленые растения осуществляют такой важнейший процесс биосинтеза, как фотосинтез, т.е. они обладают уникальной возможностью аккумулировать энергию солнечного света, переводя ее в энергию химических связей в результате образования углеводов из СО2 и НзО. Биосинтез на основе неорганических соединений, поступающих из окружающей среды, сравнительно простых органических соединений называется ассимиляцией. Клетки, в которых происходят эти процессы, образуют ассимиляционные ткани. Основная масса углеводов затем используется в биосинтезе компонентов древесины, а от 20 до 40% расходуется в процессе дыхания растения, окисляясь до СО2 и Н2О с выделением энергии. Считается, что ежегодно на Земле образуется и разрушается порядка 10 т материала растительных клеток (по некоторым данным от 150 до 200 млрд т), что эквивалентно энергии, на порядок превышающей годовое потребление энергии человечеством. Трудно переоценить значение этого глобального процесса биосинтеза, особенно с учетом того, что побочным продуктом фотосинтеза является кислород. [c.325]

В глубинных водах, где скорости разложения превышают скорость потребления из-за отсутствия света (рис. 4.14). Азот и фосфор включены в круговорот в составе органических тканей организмов, тогда как кремний и кальций (Са) — в составе скелетного материала. Разложение органических тканей происходит в основном за счет дыхания бактерий — быстрого и эффективного процесса. Скелетный материал, напротив, растворяется медленно (см. пп. 4.4.4 и 4.4.5). Результатом таких разных скоростей разложения является то, что концентрационные профили N01 и фосфора быстро нарастают с глубиной, что подразумевает регенерацию материала на меньшей глубине водяного столба, чем для кремния. [c.196]

В процессе дыхания в растении органические вещества окисляются до СОа и воды, а поэтому масса исследуемого продукта уменьшается. 0 служит одним из существенных показателей интенсивности жизненных процессов в растительном организме. При исследовании настоящего явления исключают влияние света на растение, с которым связано образование органических веществ при фотосинтезе. [c.213]

Протонный насос представляет собой значительно более сложную систему по сравнению с ионными насосами, описанными ранее. Его физиологическая функция заключается не в ионном транспорте, а, наоборот, в использовании ионного градиента для синтеза АТР — наиболее важного энергетического источника клетки. Митохондриальная электронная транспортная цепь, сопряженная с дыхательной цепью, генерирует необходимый градиент протонов. Некоторые микроорганизмы в качестве источника энергии вместо дыхания используют свет (см. ниже). [c.179]

По всей вероятности, фотоокисдение и стимулированное светом дыхание —два независимых друг от друга процесса. Фотоокиеление представляет собой фотохимический процесс, сенсибилизированный хлорофиллом он происходит только в хлоропластах, и его механизм может быть близко родственным механизму фотосинтеза. С другой стороны, индуцированное светом дыхание часто является обычным дыханием, повышаемым накоплением продуктов фотосинтеза, например сахаров, т. е. не фотохимическим процессом, который может происходить в любом месте клетки. Правда, имеются некоторые факты относительно прямой стимуляции дыхания светом ( фотодыхание ), но, повидимому, активными лучами в этом случае являются скорее лучи, поглощенные каротиноидами, чем хлорофиллом (см. главу XX). [c.534]

Ноддак и Коп [19] измеряли световые кривые фотосинтеза у hlorella при различных температурах. Они определяли, остается ли носле вычитания темнового дыхания (Дт) из величины кажущегося фотосинтеза при низких интенсивностях света (Фа), не зависящий от температуры остаток (Ф = Фа — Дт), как следовало бы ожидать для истинного фотосинтеза нри низких интенсивностях света. Они нашли небольшие отклонения от постоянной величины, но в таком направлении, которое указывает скорее на ослабление, чем на стимуляцию дыхания светом. В аналогичных опытах Эмерсона и Льюиса [17] не обнаружено влияния температуры на вычисленный квантовый выход. [c.578]

Ни один из описанных выше экспериментов не дает окончательного доказательства отсутствия истинного светового дыхания , однако до сих пор не найдено также фактов в пользу существования такого явления, кроме, может быть, опытов с ультрафиолетовым светом. Все остальные определенно установ.1енные случаи стимулирования дыхания светом могут объясняться или накоплением сахаров, илн косвенным фотохимическим влиянием снне-фио.тетового света, поглощенного каротиноидами. [c.580]

Выделение выражено в процентах от скорости темнового дыхания (з,2 мг-дм -ч ). Газовая фазл —сухой воздух, почти не содержащий СОг освещение — 27ООО лк. / —темновое дыхание // — свет в течение 80 мин /// — свет выключен через 50 мин /7 — свет выключен через 25 мин V - кривая проведена через максимумы темновых всплесков выделения СОг. возникавших при выключении света. [c.179]

Блинкса клетки, очевидно, подвергались более сильному облучению, и поэтому свет 680 нм использовался с меньшей эффективностью. По мнению Хоха и Оуэнс [167], отрицательное усиление, например при комбинировании света 680 и 700 нм (см. стр. 253), также может объясняться подавлением дыхания. Свет каждой данной длины волны сам по себе вызывает как выделение кислорода, так и подавление его поглощения. Однако подавление не увеличивается при совместном действии [c.257]

Затем зажигают огонек, величина которого должна быть равна величине белого шарика, укрепленного около зажигательного отверстия, что достигается регулировкой фитиля острием булавки, и поднимают из ящира специальное стекло для того, чтобы дыхание работающего не задувало огонька. Прибор помещают в таком месте, где нет заметного движения воздуха и где свет настолько затемнен, что вспышка хорошо видна и величина пламени зажигательной лампочки поддается сравнению с белым шариком. [c.128]

Иные представления о фотосинтезе развивает Варбург 2. По его мнению, фотосинтез состоит из световой и темновой реакций в первой из них каждая молекула хлорофилла образует одну молекулу кислорода, при темновой же реакции две трети образовавшегося на свету кислорода вступают в обратную реакцию, причем вновь регенерируются исходные вещества. Таким образом, фотосинтез связан с дыханием. По Варбургу, углекислота фиксируется, по крайней мере частично, в виде а-карбоксила глутаминовой (а также аспарагиновой) кислоты, которые тем самым участвуют в связывании и восстановлении СОг. [c.984]

Известны многочисленные экспериментальные подтверждения приведенных выше выводов. Общепризнано, что освещение, температура, радиация и другие факторы оказывают глубокое воздействие на физические, психофизиологические и психические возможности, а также на производительность труда человека. В ритмах свет — темнота изменяется количество гармонов в крови день — ночь — температура тела. Ритм температур повторяется в работе сердца, в артериальном давлении и частоте дыхания. [c.55]

Профиль лечения — заболевания опорно-двигательного аппарата (артриты, артрозы, остеохондрозы, сколиозы) заболевания нервной системы (неврастения, астено-невроти-ческие синдромы, вегето-сосудистая дистония) заболевания органов дыхания (катары, ларингиты, фарингиты, остаточные явления после перенесенных пневмоний). Медицинские услуги, включающие физиолечение (электротерапия, вакуумный массаж, ультразвук и ультразвуковые ингаляции, ультрафиолетовое излучение, облучение поляризованным светом, ручной лечебный [c.147]

Однако в начале XX столетия В. И. Палладиным было выдвинуто новое воззрение, в котором главную роль играло не окисление углерода, а окисление водорода, отщепляемого от различных молекул и превращаемого в воду выделение СОг при дыхании оказалось результатом того, что молекулы пищевых веществ, лишенные своего водорода, рождали в остатке от своих карбоксильных групп именно двуокись углерода, кислород, который приходил не из вдыхаемого воздуха, а предсуществовал в молекулах пищи (в сахарах, жирах, белках и т. п.). Теория активации не кислорода, а водорода удержалась в науке до сих пор и была развита в свете представлений об участии в биопроцессах именно аденозинтрифосфата. [c.333]

Сопоставление трех кайносимметриков N. Р и Ре , которые одновременно действуют во многих отрегулированных природой сложных и важных многостадийных процессах (фотосинтез, дыхание, движение мышц,. ..), интересно именно в свете того, что в биохимии часто используются корреляционно-динамические электронные эффекты, мгновенно протекаюш ие при невысоких температурах. В этом отношении особенно интересны все загадки азота с участием его в аминокислотах, пиррольных и пиридиновых производных, в аденозине, в разнообразных пуриновых основаниях и т. д. [c.356]

Наиболее важное химическое свойство кислорода — его способность соединяться с большинством простых веществ с выделением теплоты и света. Чтобы вызвать горение веществ в кислороде, часто приходится нагревать их до определенной температуры — температуры воспламенения, так как при обычной температуре кислород является довольно инертным веществом (связь между атомами кислорода характеризуется значительной прочностью). Наряду с горением известны многочисленные процессы медленного окисления при участии кислорода дыхание живых организмов, ржавление металлов, гниение, тление и др. Выделяющаяся при этом теплота рассеивается в окружающее пространство, но в определенных условиях она может скапливаться и тогда происходит воспламенение. Так, самовоспламе [c.272]

Хлороформ H ls получается из спирта или ацетона действием щелочного раствора хлора или белильной извести (см стр 209). Он представляет собой жидкость с характерным приторно-сладким запа.ком, 1емп. кип. 61,2 С плотность 1,498 г/см при 15 °С. При действии света хлороформ окисляется кислородом воздуха, давая О. , НС1, Oj и фосген O I2. Г дыхание паров хлороформа вызывает потерю сознания (наркоз). На этом основано его применение в медицине при хирургических операциях. [c.113]

Скорость фотодыхания довольно трудно измерить. Поэтому в литературе часто оперируют другой величиной — точкой СОд-компенса-цииЧ, понимая под эти,м такую концентрацию СО2 (при заданной постоянной интенсивности света), при которой ассимиляция СО2 в ходе фотосинтеза уравновешивается дыханием. Воздух содержит - 0,03% (или 300 МЛН ) СО2. Для обычных сельскохозяйственных Сз-растений точка С02-компенсации составляет 40—60 млн при 25 °С. Для С4-растений эта точка намного ниже, иногда менее 10 млн". Роль данного различия особенно велика при сильном освещении, поскольку при этом содержание СО2 в воздухе над полем растущих растений заметно падает. Точка С02-компенсации в жаркие дни повышается, в результате у Сз-растений в отличие от С4-растений сильно понижается эффективность фотосинтеза. [c.56]

Возникновение на Земле ок. 2,8 млрд. лет назад механизма окисления воды с образованием О2 представляет собой важнейшее событие в биол. эволюции, сделавшее свет Солнца главным источником-своб. энергаи биосферы, а воду - практически неограниченным источником водорода для синтеза в-в в живых организмах. В результате образовалась атмосфера совр. состава, О2 стал доступным для окисления пищи (см. Дыхание), а это обусловило возникновение высокоорганизов. гетеротрофных организмов (применяют в качестве источника углерода экзогенные орг. в-ва). [c.175]

Уже давно считалось, что болезни могут передаваться по возду х но только с появлением современной микробиологии стало яснь м значение бактериальных аэрозопей Проведенные в поспел ние годы эпидемиологические исследования. заболеваний органов дыхания — туберкулеза легких, гриппа и обычной простуды доказали, что эти болезни распространяются микроорганизмами, находящимися в воздухе Поэтому для предупреждения этих болезней все в большей степени стали применяться методы стерилизации воздуха ультрафиолетовым светом, а также химическими веществами Различные бактерии, вирусы и плесени обычно передаются по воздуху Типичная бактериапьная клетка имеет диаметр [c.350]

Количественное содержание диэтиламида никотиновой кислоты определяют по азоту методом Кьельдаля. Содержание диэтиламида никотиновой кислоты в препарате Кордиамин определяют рефрактометрически по показателю преломления Применяют кордиамин при острых и хронических расстрой ствах сердечной деятельности и ослаблении дыхания. Назнача ют подкожно, внутримышечно, внутривенно, а также внутрь Выпускается в ампулах от 1 и 2 мл для инъекций и во флако нах по 30 и 10 мл для приема внутрь. Хранить кордиамин еле дует в склянках из оранжевого стекла с притертыми стеклян ными пробками препарат для инъекций хранится в запаянных ампулах в защищенном от света месте. Список Б. [c.315]

Было известно, что комплексы гема с окисью углерода диссоциируют под действием света учитывая это, Варбург и Негелейн (1928 г.) сняли фотохимический спектр действия (см. примечание к гл. 13, разд. В) для обращения ингибирующего действия окиси углерода на дыхание дрожжей Torula utilis. Этот спектр был сходен со спектром поглощения других производных гема. Так возникло предположение о том, что Ог, так же как и СО, соединяется с железом гемогруппы, входящей в состав дыхательного фермента. [c.362]

Как и в уравнении (3.10), СН2О представляет собой обобщенную формулу для углеводного органического вещества. Протекание реакции, обозначенной уравнением (3.28), требует притока энергии (аО° = +475 кДж моль ) (см. вставку 3.7), что обеспечивается светом. В мелких пресных водоемах фотосинтез осуществляют крупные растения и дрейфующие микроскопические водоросли (фитопланктон), в то время как в глубоких озерах (и океанах) практически весь фотосинтез происходит только за счет фитопланктона. В процессе обратной реакции разложения органического вещества, т. е. окисления или дыхания, высвобождается энергия, которая поддерживает жизнь [c.134]

Главным фактором, регулирующим развитие фотосинтетических мембран и синтез пигментов, по-видимому, является парциальное давление кислорода. Если оно выше определенного уровня, дыхание может происходить с достаточной эффективностью, но образования фотосинтетических мембран или синтеза пигментов при этом не наблюдается. Низкое парциальное давление кислорода стимулирует образование фотосинтетического аппарата и пигментов, в первую очередь реакционных центров и главного комплекса светособирающей антенны Р-875. В ответ на изменение интенсивности освещения изменяется и состав пигментов. Так, у Rhodopseudomonas spp., свет низкой интенсивности стимулирует синтез бактериохлорофилла и каротиноидов, поскольку происходит формирование вторичного комплекса светособирающей антенны Р-800-850. Свет высокой интенсивности подавляет формирование этого комплекса, и в результате содержание пигментов снижается. В случае Rhodospirillum rubrum, которая не содержит антенны Р-800-850, содержание пигмента главной светособирающей антенны Р-875 регулируется интенсивностью освещения. О том, как протекают и регулируются процессы, в ходе которых фотосинтетические пигменты образуются и включаются в мембраны, известно немного. Гены, контролирующие синтез хлорофилла и каротиноидов, а также, возможно, развитие активного фотосинтетического аппарата в целом, локализованы в хромосоме (но не в плазмиде) и расположены очень близко друг к другу. В кодировании фотосинтетического аппарата может участвовать одна большая генетическая единица. [c.364]

Некоторые галофильные бактерии способны использовать энергию света для образования АТР с помощью процесса, который не похож на фотосинтез у растений или бактерий. В частности, Н. halobium используют для образования АТР обычное аэробное дыхание, если имеется в достаточном количестве необходимый для этого кислород. В условиях же нехватки кислорода в клеточной мембране этих бактерий появляются специфические пурпурные образования, так называемые заплаты (pat hes). Пигмент, обусловливающий их пурпурную окраску, представляет собой белок бактериородопсин. Последний служит фоторецептором в процессе превращения энергии света в протонный градиент, который в свою очередь является движущей силой синтеза АТР с помощью хемиосмотического механизма. Фоточувствительная пурпурная мембрана состоит из липопротеинового матрикса, причем с помощью дифракции рентгеновских лучей показано, что молекулы бактериородопси-на расположены в этой мембране в виде жесткой двумерной решетки. [c.377]

В то же время получены экспериментальные доказательства использования эритробактерами энергии света установлено обратимое фотоокисление бактериохлорофилла а реакционного центра, показано светозависимое включение СО2 и повышение уровня АТФ в клетке установлена способность мембранных препаратов к фотофосфорилированию. Однако фотосинтетический аппарат, имеющийся в клетках Егу1кгоЬас1вг, не может обеспечить их рост. Облигатная зависимость от молекулярного кислорода связана с тем, что для эритробактеров основным источником энергии служит 02-зависимое дыхание. Фотосинтетическая активность может иметь значение для поддержания жизнеспособности клеток в отсутствие в среде субстратов, обеспечивающих рост. [c.302]

Основной способ получения энергии экстремальными гало-филами — аэробное дыхание. В ЦПМ обнаружены цитохромы Ь, с, а также цитохромоксидаза о-типа. Электроны в дыхательную цепь поступают с НАД-зависимых дегидрогеназ. В анаэробных условиях в темноте источником энергии может служить анаэробное дыхание с использованием NOJ в качестве конечного акцептора электронов, а также процесс сбраживания аргинина и цит-рулина. Свет служит дополнительным источником энергии, аппарат для использования которого подключается при недостатке О . [c.420]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология