Фотосинтез роль пигментов

Хлорофилл (разд. 25.1)-пигмент, содержащийся в листьях растений, который играет главную роль в превращении солнечной энергии в химическую в процессе фотосинтеза. [c.466]

У хиноновых пигментов нет какой-либо одной общей функции. Они не играют важной роли в качестве пигментов в фотосинтезе или фоторецепторов в других процессах. Они [c.118]

Органоиды - зто протоплазматические тельца разного размера ядро, пластиды, митохондрии. Ядро содержит нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) оно является центром процессов синтеза, регулирует жизненные функции и служит носителем наследственных свойств клетки благодаря содержащимся в нем хромосомам. Для растений характерно наличие пластид, которые вьшолняют функции, связанные с фотосинтезом, и классифицируются в зависимости от наличия пигментов (см. 8.5.3 и 11.10). Более мелкие тельца митохондрии играют важную роль в дыхательной активности, запасают и передают энергию. В органоидах клетки образуются ферменты - биокатализаторы синтеза органических веществ - и Другие белки возникают в результате клеточного дыхания богатые энергией соединения синтезируются полисахариды и т.д. [c.195]

Для поглощения энергии солнечного света, обеспечивающего процесс фотосинтеза, в живой клетке должен быть специальный аппарат, аккумулирующий световые кванты. Наиболее важную роль играют пигменты. Поэтому далее будут рассмотрены различные пигменты, участвующие в фотосинтезе. [c.184]

Рассматривая химические свойства хлорофилла с точки зрения роли этого пигмента в фотосинтезе, мы интересуемся, во-первых, взаимодействием хлорофилла с водой и двуокисью углерода и, во-вторых, способностью хлорофилла к обратимому окислению — восстановлению. [c.454]

Какова роль пигментов в фотосинтезе Какими особенностями должны, по вашему мнению, обладать их спектры поглощения [c.467]

Вся жизнь на земле в конечном счете зависит от синтеза углеводов за счет усвоения углекислоты из атмосферы. Солнечный свет обеспечивает энергией этот процесс, в целом известный под названием фотосинтеза. Первой стадией фотосинтеза является поглощение фотона пигментами в многоклеточных растениях наиболее важную роль играет хлорофилл-а. Энергия фотона трансформируется в химическую энергию, обеспечивающую протекание реакции СО2—и образование углерод-углеродных связей эта реакция представляет собой восстановительное карбоксилирование, со- [c.216]

Можно сравнительно просто определить, какую природу — химическую (т. е. обусловленную пигментом) или физическую (обусловленную структурой) — имеет данный цветовой эффект. Идентификация и характеристика пигмента обычно является стандартной задачей в органической химии. В последующих главах первой части этой книги приведены основные химические свойства наиболее крупных групп природных пигментов. Гораздо более сложной является проблема взаимодействия молекул пигмента с их ближайшим микроокружением, напри-ме с белками в мембранах. Применение сложных современных физико-химических методов, таких, как резонансная рамановская спектроскопия, линейный и круговой дихроизм и ядерный магнитный резонанс, позволяет решить эту проблему, а также получить информацию о молекулярных изменениях, которые претерпевают некоторые пигменты при их функционировании. Вторая часть этой книги представляет собой обзор функций природных пигментов как в роли окрашивающих агентов, так и в роли участников гораздо более сложных процессов, таких, как фотосинтез, зрение и другие фотореакции, которые могут протекать за время порядка пикосекунд. [c.30]

Ван-Ниль рассматривает бактериальный фотосинтез как сопряженный окислительно-восстановительный процесс, идущий за счет поглощения энергии света, содержащимися в бактериальных клетках пигментами. Отличие же фотосинтеза зеленых растений от бактериального фотосинтеза заключается в том, что в первом случае восстановление гидроксилов завершается образованием воды и выделением молекулярного кислорода. В бактериальном фотосинтезе роль донаторов водорода выполняют различные органические и неорганические соединения, включая и свободный водород. По этой причине при бактериальном фотосинтезе и не происходит выделения Ог. [c.100]

Островская Л. К, Биохимическая роль железа в растениях, Сб, Фотосинтез и пигменты как факторы урожая , Киев, 1965. [c.286]

У представителей низших форм жизни, не способных к фотосинтезу (некоторые бактерии, беспозвоночные), линейные тетрапирролы встречаются редко и обычно выполняют роль пигментов (голубые, красные и другие красители). [c.227]

В высших растениях фотосинтез протекает наиболее эффективно при поглощении света хлорофиллом а. Роль хлорофилла Ь, каротиноидов и других сопутствующих пигментов не вполне ясна. Хлорофилл а представляет собой единственный пигмент, общий для всех фотосинтезирующих организмов. Поэтому предполагают, что только хлорофилл а способен быть донором энергии непосредственно для фотосинтетической реакции, а все другие пигменты передают поглощенную ими энергию хлорофиллу а. Эта гипотеза согласуется со спектром действия для фотосинтеза и с наблюдением, что сопутствующие пигменты могут сенсибилизировать флуоресценцию [c.258]

Хлорофилл принадлежит к группе жирорастворимых пигментов, он растворяется в жирах и органических растворителях. Хлорофилл, как показали работы К. А. Тимирязева и его последователей, играет огромную роль в процессе ассимиляции углекислого газа. Процесс фотосинтеза представляет собой окислительно-восстановительное взаимодействие углекислого газа и воды, идущее в присутствии хлорофилла, который поглощает энергию солнечных лучей. Фотосинтез в настоящее время является главным источником образования органических веществ на Земле. [c.61]

Многие природные пигменты принимают участие в важных метаболических или физиологических процессах. Особенно детально изучено функционирование хлорофилла и других пигментов в фотосинтезе и роль гемоглобина как переносчика кислорода. Во многих случаях, однако, единственной известной функцией пигмента является то, что он придает окраску организму или той его части, которая содержит данный пигмент. [c.29]

Каковы строение и свойства пигментов, их роль в фотосинтезе [c.206]

История изучения фотосинтеза начинается с 1881 г., когда Ю.Л. Мейер доказал, что фотосинтез протекает в структурах листьев растений - хлоро-пластах. В 20-х годах XX в. К.А. Тимирязев исследовал роль специальных структур - пигментов, называемых хлорофиллами, в поглощении солнечного света (особенно красного и синего) и использовании световой энергии в фотосинтезе. В 1937 г. Р. Хилл открыл фотолиз воды, или фотохимическое окисление воды и образование кислорода, а в 50-х годах М. Калвин с сотрудниками изучили так называемую темновую стадию, во время которой образуются органические вещества. Фотосинтез протекает в хлоропла-стах, которые содержат все необходимое для синтеза органических соединений фоточувствительные пигменты, переносчики электронов, ферменты, коферменты, различные органические соединения, используемые в ходе биосинтеза на темновой стадии. Световая стадия фотосинтеза показана на рис. 39 и может быть описана суммарным уравнением [c.92]

Во всех фотосинтезирующих растениях обнаружен хлорофилл а, содержание которого превьщ1ает содержание других пигментов. Он является самым важным пигментом, так как образует реакционные центры, участвующие в световой фазе фотосинтеза. Другие формы хлорофиллов, а также каротиноиды рассматриваются как вспомогательные, или сопутствующие, пигменты. Функция каротиноидов не ограничивается ролью светособирающих пигментов. Оки также защищают ткани от окисления кислородом на свету. [c.531]

В конечном итоге все жизненные процессы на земле связаны с процессом включения атмосферного диоксида углерода в углеводы. Этот процесс, называемый фотосинтезом, требует больших энергетических затрат и источником энергии для него служит солнечный свет. На первой стадии этого сложного процесса проиходит поглощение фотона пигментами, причем в многоклеточных растениях ключевую роль на этой стадии играет хлорофилл-л. Энергия фотонов впоследствии превращается в химическую энергию, которая использу- [c.309]

Молекулы с неспаренными электронами обычно отличаются высокой реакционной способностью. Они играют очень важную роль во многих химических и биологических процессах обычно как короткоживущие промежуточные соединения. Например, сигнал ЭПР наблюдается при облучении фотосинтезирующих систем. Он возникает как следствие первоначального акта фотосинтеза — переноса электрона, инициированного поглощением света фотосинтезирующим пигментом. Изучение этого явления сыграло важную роль в понимании механизма фотосинтеза. Органические радикалы и ион-радикалы дают очень характеристичные спектры ЭПР, что позволяет легко их обнаруживать и идентифицировать. Кроме того, наблюдаемые в спектре расщепления дают сведения о распределении спиновой плотности в молекуле. [c.234]

Пиррольные кольца лежат также в основе строения хлорофилла — зеленого пигмента растений, играющего важную роль в нроцессах фотосинтеза различных веществ в растениях [c.224]

Помимо хлорофилла, в процессах фотосинтеза участвуют пигменты группы каротиноидов, в состав которых входят только водород п углерод, и ксантофиллы, имеющие в составе молекул еще и кислород. Пигме1 ты встречаются в тилакоидных мембранах всех фотоавтотрофных организмов. Каротиноиды играют роль антенных пигментов, чувствительных к солнечному свету в диапазоне волн, недоступном для хлорофилла. Они передают энергию солнечного света в центры реакций и, кроме того, как светофильтры экранируют хлорофилл в листьях, предохраняя его от фотодеструкции, фотоокисления. Этот защитный эффект связывают с наличием конъюгированных двойных связей (их может быть 9 или более), способных гасить возбужденное состояние молекул хлорофилла. Каротиноиды могут выводить кислород из находящегося в возбужденном состоянии комплекса хлорофилл — кислород, предотвращая тем самым окисление хлорофилла (его обесцвечивание). Каротин — протеиновый комплекс С550, расположенный в акцепторной части ФС И, также может участвовать в окислительно-восстановительных процессах. [c.85]

Большое влияние на величину квантового выхода оказывают воднорастворимые пигменты (антоцианы, флавоны). Поскольку поглощаемый ими свет в фотосинтезе не используется, антоцианы и флавоны выступают в роли пигментов, конкурирующих с фотосинтетически активными пигментами за сине-фиолетовую часть спектра. Поглощая эти кванты, антоциановые пигменты способны значительно понизить квантовый выход фотосинтеза, в особенности в условиях недостаточного освещения. [c.150]

Процессы фотосинтеза весьма детально изучаются в течение ряда лет, однако они еще ни в коей мере не могут считаться окончательно выясненными. В особенности спорной является первая стадия фотосинтеза— образование восстанавливающего первичного продукта под действием света. Мы знаем, что для этого необходимы зеленые красители листьев —хлорофилл а и в некоторых ассимилирующих бактериях соответствуюн1ую роль играет бактериальный хлорофилл . Возможно, что для процессов ассимиляции необходимы также другие пигменты так, неоднократно высказывалось мнение, что в процессах ассимиляции принимает участие -каротин. [c.983]

Пигменты зеленых частей растений, содержащиеся в хлоропластах наряду с каротино-идами (в соотношении 3 1),-сине-зеленый хлорофилл а (XVI R = = Hj) и желто-зеленый хлорофилл 6 (XVI R = СНО), играющие важную роль в процессах фотосинтеза (см. Хлорофиллы). Кроме [c.491]

Огромную роль в процессе фотосинтеза играет маг-нимсодержащий растительный пигмент хлорофилл, образующий комплексные соединения с белками и липидами хлор он ластов. Хлорофилл весьма близок по строению к гему. Показано, что и пути образования этих соединений принципиально одинаковы. [c.44]

В первой части настоящей книги были описаны основные характеристики главных групп природных пигментов. В предыдущих главах второй части обсуждались наиболее известные и понятные биологические функции этих пигментов, а именно окрашивание, улавливание света и распознавание цвета (зрение), а также улавливание энергии света в фотосинтезе. В этой последней главе объединены некоторые другие аспекты фотобиологии, описаны процессы, в которых природные пигменты играют важную роль. Здесь рассмотрены фоторецепторы, такие, как фитохром и флавины, которыми обладают растения и микроорганизмы, а также бактериородопсин, используемый для образования АТР у Haloba teria. [c.391]

Детали синтеза углеводов и механизмов фотофосфорилирования лежат за пределами настояш,ей книги. Однако мы остановимся здесь на роли в этих процессах пигментов, поскольку они имеют фундаментальное значение в улавливании и утилизации энергии света. Светособирающая роль хлорофилла в фотосинтезе— вероятно, наиболее яркий пример специфических биологических фотофункций природного пигмента. Функционирование каротиноидов и фикобилинов в качестве вспомогательных пигментов также прямо связано с их светопоглощающими свойствами. Другие окрашенные молекулы, в том числе цитохромы и флавопротеины, участвуют в фотосинтезе как часть электронтранспортных систем способность этих соединений поглощать видимый свет не имеет отношения к их функционированию. Ниже будут освещены вопросы о том, как поглощающие свет пигменты расположены в фотосинтетическом аппара- [c.328]

Процесс фотосинтеза чрезвычайно важен для жизни на нашей планете, поскольку он осуществляет утилизацию имеющейся в изобилии солнечной энергии в химически доступную форму путем фиксации СОг с образованием углеводов. Пигменты, и в первую очередь хлорофилл, играют главную роль в фотосинтезе, и поэтому данный процесс еще долго будет оставать- [c.365]

Первоначальные исследования в области химии пиррола были связаны с дефадацией двух важных пигментов гема — пигмента крови, обеспечивающего процесс дыхания, и хлорофилла — зеленого пигмента растений, ответственного за процесс фотосинтеза [2] Разложение этих пигментов привело к получению смеси алкилпирролов. Хлорофилл и гем синтезируются в живой клетке из порфобилиногена, причем только ароматические пирролы играют черезвычайно важную роль в основном метаболизме [3,4]. [c.309]

Исследования в группе тропана были начаты Под влиянием Альфреда Айнгорна (1857—1917), который открыл новокаин и которому Вильштеттер посвятил докторскую диссертацию эти исследования привели к синтезу кокаина. Работы по изучению ассимиляции угольного ангидрида (в сотрудничестве со Штолем), выполненные С учетом новых взгйядов, выяснили роль хлорофилла в процессе фотосинтеза. Эти работы были собраны Вильштеттером в однотомнике Исследования по ассимиляции угольной кислоты (1918). Исследования хлорофилла, начатые в 1906 г., кроме выделения зеленого пигмента, привели Вильштеттера к установлению химического строения хлорофиллов а ж Ь> [c.370]

Дополнительный аргумент в пользу окислительно-восстановительной гипотезы [реакция (16.9)] дает действие света на реакцию между хлорофиллом и хлорным железом, что будет рассматриваться в главе ХУШ. Реакция окисления хлорофилла должна, вероятно, ускоряться при поглощении света, тогда как влияние освещения на равновесие алломеризации (см. формулу на стр. 464) гораздо менее вероятно. Ввиду важности окончательного доказательства обратимого окисления хлорофилла для объяснения роли этого пигмента в фотосинтезе, реакция хлорофилла с хлорным железом, безусловно, заслуживает дальнейшего изучения. Необходимо доказать, например, что эта реакция оставляет нетронутым магний в молекуле хлорофилла и не вызывает замещения этого металла на железо или водород . [c.471]

Каротиноиды. Особую группу терпенов составляют каротино-иды — растительные пигменты. Некоторые из них играют роль витаминов или предшественников витаминов, а также участвуют в фотосинтезе. Большинство каротиноидов относится к тетратерпенам. Их молекулы содержат значительное число сопряженных двойных связей и поэтому окрашены. Для природных каротиноидов характерна транс-конфигурация двойных связей. [c.477]

Пигментные микроорганизмы играют важную роль в освобождении пресноводных водоемов от органических веществ, а также в деструкции синтетических органических соединений в сооружениях по биологической очистке промышленных сточных вод. Пигменты, близкие по строению или идентичные пигментам зеленых растений, содержат бактерии, способные к фотосинтезу,— синезеленые бактерии, а также фототрофные, пурпурные и зеленые серойактерии. [c.45]

Желтые и оранжевые пигменты микроорганизмов — каротиноиды — принадлежат к наиболее распространенным и весьма часто встречающимся в микробном мире. Они представляют собой соединения с открытой цепью углеродных атомов и относятся к ненасыщенным углеводородам терпенового типа [264]. М. С. Цвет предложил их назвать каротиноидами по названию пигмента моркови каротина с эмпирической формулой С40Н56. Позже было установлено, что каротин существует в виде трех изомеров а, и у-каротинов, и что они характерны для растений, животных и микробов. Из них у цианофицей обнаруживается-у-каротин (рис. 21, /У). Его функция — защита клетки от окисления в фотосинтезе он, по-видимому, не участвует [82]. Е. Н. Кондратьева [139] показала, что у всех видов зеленых серобактерий рода hiorobium обнаружен 7-каротин, составляющий 80—85% всех каротиноидов, найденных у представителей этого рода. Роль у-каротина у зеленых серобактерий окончательно не выяснена. Кроме того, они содержат и другие каротиноиды, но в меньшем количестве. У других пигментных бактерий каротиноиды очень распространены. У многих бактерий, имеющих желтые, оранжевые и красные оттенки колоний, цвет колоний обусловлен наличием каротиноидов. У желтых сар-цин колонии пигментированы свойственным этим бактериям ка-ротиноидом — сарцина-ксантином. [c.48]

Микрофиты — водоросли, играющие огромную роль при формировании фитопланктона и фитобентоса. В составе этих организмов имеется хлорофилл, поэтому на сьету они осуществляют фотосинтез. Их подразделяют па зеленые, синезеленые, диатомовые, эвгленовые и др. Зеленые водоросли,, имеющие ярко-зеленую окраску, развиваются обычно в начале лета спне-зеленые, содержащие кроме хлорофилла еще и растворимый в воде синий пигмент — фикоциан,— преимущественно во второй половине лета диатомовые, также содержащие наряду с хлорофиллом растворимый в воде буры пигмент — диатомин,— ранней весной и поздней осенью. Синезеленые водоросли являются единственными организмами, потребляющими три растворенных в воде газа — азот (включая аммиак), углекислоту и кислород при фотосинтезе они, как и все другие водоросли, выделяют в окружающук> среду кислород. Фотосинтез протекает при наличии света, углекислоты, благоприятной температуры, органических и неорганических соединений,, необходимых для обмена веществ клеток водорослей. При развитии водной флоры основными биогенными элементами, необходимыми для процессов жизнедеятельности, являются углерод, азот, фосфор, калий, кальций, железо, марганец, медь, кремний и некоторые микроэлементы. [c.189]

Хлорофиллы. Зеленые пигменты, вьшрлняю-щие роль рецепторов световой энергии в фотосинтезе представляют собой маг-нийпорфириновые комплексы. [c.1021]

Вследствие своей фундаментальной роли в производстве ор-ханического топлива фотосинтез — безусловно наиболее важный из всех биохимических процессов. Это чрезвычайно сложный процесс, включающий большое число химических реакций, которые различны для разных организмов. Процесс фотосинтеза еще не понят до конца, и здесь мы дадим лишь краткое описание его основных особенностей. Зеленые растения содержат в хлоропластах ряд органических питаентов это хлорофиллы, а также и другие пигменты, например каротиноиды. Эти пигменты позволяют растению поглощать свет почти любой длины волны видимой области спектра. Таким образом, даже в пасмурный день свет эффективно поглощается. [c.288]

Образование каротиноидов. Интенсивно-красный цвет пурпурных бактерий обусловлен присутствием красных каротиноидов (с 12-13 двойными связями и с метокси- и оксогруппами). Здесь пигменты играют не только загцитную роль, но и поглощают свет для фотосинтеза, а также участвуют в рецепции света при фототаксисе. Каротиноиды вместе с бактериохлорофиллами находятся в фотосинтетически активных мембранах (тилакоидах, хроматофорах). [c.83]

Крупнейшим достижением органического синтеза XX в. является получение антибиотиков — таких соединений, как пенициллин, стрептомицин, тетрациклин. Осуществлен синтез веществ, играющих важную роль в биологии организмов — стероидов и, в частности, холестерина, являющегося составной частью животных и растительных организмов. Лишь в недалеком прошлом вершиной органического синтеза считалось получение хлорофилла — зеленого пигмента растений. Биологическое значение хлорофилла огро шо. Он участвует в фотосинтезе, одном из самых важных процессов на земле, обусловли- [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология