Хлорофилл разрушение

В растительном организме каротиноиды выполняют важнейшую функцию. Совместно с хлорофиллом они входят в состав молекулярного комплекса, участвующего в превращении энергии световых квантов в энергию химических связей (фотосинтез). При этом роль каротиноидов состоит в защите фотосинтетического аппарата от разрушения синглетным кислородом, возникающим как побочный продукт фотосинтетических реакций. Как уже говорилось, фотосинтез — это процесс создания органического вещества из атмосферного диоксида углерода и воды, в результате которого образовалось и постоянно образуется все современное органическое вещество Земли. [c.260]

Многие химические реакции протекают под действием света. Примером может служить процесс выцветания красок под действием солнечного света вследствие разрушения молекул красителя. Подобные реакции называют фотохимическими реакциями. Одна из очень важных фотохимических реакций — превращение двуокиси углерода и воды в углеводы и кислород в листьях растений, при которой зеленое вещество хлорофилл служит катализатором. [c.563]

Световая энергия, поглощаемая хлорофиллом, используется для осуществления фотосинтеза, что предохраняет биологическую систему от фотохимического разрушения [8]. Фотон, попадая в молекулу хлорофилла, обеспечивает ее энергией для проведения последовательных окислительно-восстановительных реакций (рис. 18.4). Система / вырабатывает относительно сильные восстановители и слабые окислители, в системе II образуются сильные окислители и слабые восстановители. [c.573]

Антоцианы часто образуются в большом количестве в молодых побегах и листьях, которые поэтому приобретают красную окраску в отличие от зеленой у зрелых листьев. Общеизвестным примером служит темно-красная окраска стеблей и листьев у первых весенних побегов розы. В некоторых случаях красный антоциан сохраняется до зрелости, обусловливая красную окраску листвы некоторых декоративных видов. Красный цвет осенних листьев также может быть следствием усиленного Синтеза антоцианов. Происходящее осенью разрушение хлорофилла делает антоциановую окраску более заметной. [c.138]

С и Н) и стабильных ( С) изотопов. Продукты разрушения хлорофилла относительно стабильны, и работать с ними легко. Кроме того, их легко очистить и получить для них ЯМР- и другие спектры, которые значительно более просто интерпретировать, чем соответствующие спектры собственно хлорофиллов. [c.163]

У большинства деревьев осенью листья изменяют свою окраску с зеленой на желтую, красную или коричневую и опадают с ветвей. Этот процесс включает распад хлоропластов и разрушение хлорофилла. Подробно механизм разрушения хлорофилла пока не изучен. Известно лишь, что на ранних стадиях его распада теряются фитол и атом магния, в результате чего образуется феофорбид (10.22). Порфириновая система колец затем расщепляется с образованием бесцветных соединений, имеющих сравнительно небольшую молекулярную массу. [c.365]

Наиболее широкое стратиграфическое распространение свойственно синезеленым водорослям. Они относятся к прокариотам, что сближает их с бактериями. Есть и другие признаки, более свойственные бактериям строение клеточной стенки, наличие газовых вакуолей, способность к фиксации азота и др. В настояшее время их чаще называют цианобактериями. Они существуют на Земле более 3 млрд лет. Автотрофные формы при фотосинтезе используют СО2 и выделяют кислород благодаря их жизнедеятельности была создана кислородная атмосфера Земли. В течение всей истории своего развития они не претерпели изменений. В протерозойских бассейнах они были подавляющей формой жизни и поставщиком ОВ. Многими исследователями отмечались консервативность цианобактерий, их экологическая выносливость. Синезеленый цвет определяется наличием синего и бурого пигментов в сочетании с хлорофиллом. Некоторые формы имеют и другие пигменты — от красного до черного. Эти водоросли токсичны, хищны, подавляют развитие других водорослей и зоопланктона, радиорезистентны, приспособлены жить в темноте, в горячих и холодных водах. Очень важным свойством этих водорослей является антибактериальное действие их липидов (циано-фитина и хлороллина). Это предопределило устойчивость ОВ синезеленых (как и некоторых зеленых водорослей) к микробному разрушению. Цианобактерии представлены как одноклеточными, так и многоклеточными формами. [c.111]

Проведенные исследования [223] показали также, что в составе буровых растворов содержится значительное количество компонентов, загрязняющих деятельный почвенный слой. При их попадании в почву происходит разрушение хлорофилла у зеленых растений, за счет чего резко снижается поглощение ими солнечной энергии. В результате этого прекращается фотосинтез и уменьшается продуктивность почвенно-растительного покрова. [c.122]

Основываясь на известной структуре хлорофилла, а также на результатах изучения фотохимического поведения хлорофилла, можно установить его роль в фотосинтезе [12]. Пространственно сопряженный порфириновый цикл снижает энергию электронных переходов в процессе фотосинтеза и смещает максимум поглощения в видимую область спектра. Сопряжение также обеспечивает жесткость строения хлорофилла, и поэтому меньще энергии тратится на внутреннее термическое разрушение (через молекулярную вибрацию). [c.574]

По Смиту, зубной препарат, в какой бы форме он ни существовал (паста, порошок, таблетки), только помогает зубной щетке, но ни в коем случае не может заменить ее. Зубная щетка механически чистит зубы, удаляет остатки пищи и т. д. Следует признать, что нет данных, позволяющих утверждать, что какой-нибудь из зубных препаратов предупреждает или приостанавливает разрушение зубов. Время от времени публикуются материалы о терапевтической ценности тех или иных добавок — от хлорофилла до фторидов и антибиотиков. Однако, если принять во внимание кратковременность контакта этих веществ с деснами, то возможность их действенного влияния на болезни зубов кажется маловероятной [13]. В процессе клинического испытания, где контролем служили опыты с зубными препаратами, не содержащими добавок, прей-мущества последних практически выявлены не были. [c.427]

Различают следующие фазы развития кукурузы прорастанне семян — обнаруживается зародышевый корешок всходы — появление первого листа фаза третьего листа — переход растения к питанию полностью за счет фотосинтеза кущение (ветвление) — появление боковых побегов (пасынков) из пазух нижних листьев выход в трубку — появление нижнего стеблевого узла над поверхностью почвы фазы 7, 9 и И листьев отмечают в момент развертывания каждого из них выметывание — при появлении метелки нз назухи верхнего листа цветение метелки — в начале высыпания пыльцы из пыльников цветение початка — при появлении из-под обертки нитевидных столбиков молочное состояние зерна — обертки зеленые, в зерне появляется молочко тестообразное состояние зерна — эндосперм имеет консистенцию теста, хлорофилл разрушен и остается немного в обертках восковая спелость — обертки желтеют и подсыхают, зерновки в середине початка восковой коиснстенции полная спелость — зерновки затвердевают, растение засыхает. [c.62]

Последние в виде соединений с -глюкозой или рамнозой встречаются в клеточном соке многих растений они способны поглощать ультрафиолетовые лучи и предохранять хлорофилл или плазму растений от разрушения. [c.538]

Весьма распространенное заболевание растений — хлороз — связано с недостатком железа. Оно проявляется в пожелтении листьев из-за их неспособности синтезировать хлорофилл. Недостаток в растениях железа приводит также к разрушению биологически активного вещества ауксина, необходимого для корнеобразования и общего роста. Общая потребность растений в железе довольно низкая. В среднем с 1 га с урожаем зерновых культур выносится около 1,5 кг железа. Поэтому соединения железа можно было бы отнести к числу микроудобрений. Конечно, граница между микроудобрениями и макроудобрениями весьма условна. [c.128]

Фотоокисление кислородом (фотооксидироваиие). Этот тип фотохимических реакций, происходящих с фотовозбужденной молекулой в присутствии молекулярного кислорода Оз, чрезвычайно широко распространен и лежит в основе естественного фотовыцветания природных (хлорофилл) и искуственных красителей, разрушения технических и биополимеров, прогор-кания жиров и масел и т. д. [c.268]

На ПЭЗ ВИЛАР проведена работа по выделению суммы гликозидов из наперстянки шерстистой. Сырьё экстрагировали этилацетатом, пасыщеппым для стабилизации водородного показателя 2,5% водным раствором бикарбоната натрия [2]. Данный экстрагент отличается избирательностью и не способствует фермептативпому гидролизу гликозидов [3]. Во время экстракций периодически ведётся рН-коптроль экстрагента. Наиболее приемлемым является pH от 6,0 до 7,0, что обеспечивает максимальный выход суммы гликозидов. Это объясняется тем, что снижение pH раствора ниже 5,0 приводит к разрушению гликозидов из-за их гидролиза в кислой среде. Повышение pH более 7,0 обусловливает меньший выход суммы гликозидов в связи с размыканием лактонного кольца и дезацетилированием [4]. Экстракты пропускали через окись алюминия с оптимальным размером частиц и проводили хроматографическую очистку лапатозидов АВС от балластных веществ, таких как флавоноиды, каротиноиды, хлорофиллы, смолы и др. ТСХ-контроль осуществляли на силуфоле в системе метанол- этилацетат (1 4), проявитель- пары соляной кислоты [5]. Фракции, содержащие сумму гликозидов объединяли для кристаллизации. [c.172]

Через каждые 5 дней измеряют длину веточки, отмечают образование корней и боковых веточек и измеряют их длину, а у ряски образование лопастей. Дополнительно наблюдают состояние клеток и изменение общего вида растений (побурение, отрыв листочков, разрушение веточки). После 25 дней испытания получаемые результаты по росту веточек и длины корней выражают графически (на оси абсцисс — времявднях, на оси ординат— величины). Снижение роста на 50% по сравнению с контролем отмечаем как условную максимальную безвредную концентрацию. Дополнительные показатели иногда дают весьма важные сведения о состоянии организма (побурение или исчезновение хлорофилла, начинающееся разрушение растения) и могут несколько коррегировать окончательное суждение о токсичностн для высших растений, [c.47]

Кроме биотестов, в основе которых лежит рост, существуют и другие методы, основанные на действии фитогормонов на некоторые биохимические реакции. Так, для определения гиббереллинов использовали метод индукции а-амилазы в эндосперме ячменя (Paleg,. 1961), для обнаружения кининов применяли методы задержки разрушения хлорофилла (Osborne et al., 1961 Kende, 1964). [c.21]

В 1791 г. А. Компаретти открыл хлоропласты, а в 1817 г. Пельтье и Кавенту назвали зеленый пигмент листьев хлорофиллом. Первая работа по изучению химии хлорофилла была предпринята Берцелиусом в 1837 г. Берцелиус обнаружил, что, наряду с хлорофиллом, в листьях растений имеется также желтый пигмент, названный им ксантофиллом, который становится особенно заметным осенью при разрушении зеленого хромогена. Работая с той же эфирной вытяжкой пигментов из листьев, разделенной соляной кислотой, что и Берцелиус, первые исследователи хлорофилла — Мульдер Моро Пфаундлер [c.158]

Порфирины — одни из наиболее устойчивых в истории земли органических соединений. В ископаемых отложениях они сохранились, вероятно, как результат разрушения молекул хлорофилла растений или пигментов животного происхождения. Первые достоверные признаки существования биохромов живых существ относят к палеозойской эре. Палеохимические исследования показали, что в ряде ископаемых образований — нефти, каменном угле, асфальте, битумах и других — начиная с силурийских отложений, присутствуют порфирины как в свободном состоянии, так и в виде металлопорфиринов. [c.195]

Комплексообразование играет огромную роль в жизни растений. Многие биологически активные вещества представляют собой комплексные соединения например, хлорофилл — внутрикомплексное соединение протопорфирина с магнием. Ряд ферментов также является хелатами, в которых металлы комплексно связаны с молекулами белков. В транспортировке многих металлов по растению, вероятно, участвуют определенные естественные хе-латообразователи связывание железа в естественный хелат [5] удерживает его от осаждения фосфатами и другими соединениями в проводящих системах растения. В связи с этим вполне естествен большой интерес к возможности применения синтетических ком-плексообразователей для защиты железа и других металлов в известковых почвах от осаждения. В качестве подобных хелантов испытан ряд органических кислот — лимонная, аскорбиновая, гу-миновая, винная [6]. Однако применение их недостаточно эффективно в связи с малой устойчивостью образуемых комплексов, разрушением их микроорганизмами почвы. [c.361]

Дыхание оканчивается выделением двуокиси углерода при декар-боксилировании некоторых кетокисдот. Так как фотосинтез — процесс, обратный дыханию, появляется возможность рассматривать последнюю реакцию дыхания как возможную первую ступень фотосинтеза [50]. Однако аналогия между ролью декарбоксилирования при дыхании и рожью предварительного карбоксилирования в фотосинтезе не так близка, как может показаться. В дыхательном процессе декарбоксилирование—ступень в разрушении молекулы сахара. Еарбоксилирование играло бы соответственную роль в фотосинтезе только в том случае, если бы двуокись углерода присоединялась к промежуточному восстановленному продукту, а не к катализатору-акцептору, который должен вернуться в первоначальное состояние в конце реакции. Карбоксилирование хлорофилла или другого временного носителя может быть полезно для кинетических целей, но оно не может быть первым шагом при образовании углеродной цепи. [c.191]

Чирх [9] выдвинул положение о существовании у хлоропластов мембраны, утверждая, что она предохраняет хлоропласты от срастайся и защищает хлорофилл от разрушения органическими кислотами, присутствующими в соке многих растений. Другие исследователи, например Шмитц [7], считали мембрану оптической ил.люзией. В более позднее время Вилер [34] подтвердил существование мембраны у хлоропластов Elodea anadensis, а Граник [50] установил, что полупроницаемая мембрана позволяет изолированным хлоропластам томатов и табака оставаться неразрушенными в течение нескольких часов в 0,5 Ж растворе глюкозы. Изолированные хлоропласты, помещенные в дестиллированную воду, набухают, вакуоли-зируются и разрушаются [57]. [c.361]

Пероксидаза присутствует главным образом в воднорастворймой фракции зеленых листьев [105]. Любименко [74] допускает связь между активностью пероксидазы листьев и образованием и разрушением хлорофилла (см. главу XV). [c.382]

Впрочем, до принятия любого названия было бы желательно иметь доказательство постоянства и воспроизводимости величины и состава комплекса хлорофилл — белок. Как мы упоминали в предыдущем разделе, величина частиц белок—липоид — пигмент, получаемых разрушением хлоропластов в воде, в различных опытах сильно варьирует. Теперь рассмотрим состав этих частиц и, в частности, отношение в них хлорофилла к бв-тку. Смит [159] полагает, что в экстрактах листьев до их нросветления детергентами три молекулы хлорофилла а и одна молекула хлорофилла Ъ связываются с одной белковой единицей, (мо-текулярный вес— 17 000). Этот вывод основывается, во-первых, на анализах, дающих 16,3 г хлорофилла на 100 г белка в веществе хлоропластов шпината Spina ia) и 15,5—16,5 г на 100 г бе.1ка у Aspidistra, и, во-вторых, на том факте, что среднее отношение хлорофилла а к хлорофиллу Ъ у высших растений близко к 3. Однако другие исследователи находили очень различные отношения белка к хлорофиллу, а также наблюдали большие различия в отношении хлорофиллов а я Ъ (хлорофилл Ъ почти отсутствует у многих водорослей). Табл. 56 показывает разультаты определения различными исследователями отношений белка к хлорофи.1лу в веществе хлоропластов. Два последних столбца дают число молекул хлорофилла на каждую единицу белка. [c.392]

Химическая природа процессов, ведуш их к образованию пигментов, неизвестна. Как указывалось выше, Любименко [166] высказал мнение, что образование и разрушение пигментов в зеленых листьях связаны с изменениями окислительно-восстановительного потенциала. Любименко обнаружил устойчивое возрастание активности пероксидазы в листьях с их возрастом и рассматривал это увеличение как характеристику окислительной активности клетки. Вначале у молодых листьев эта активность низка, и пигментная система у них почти в бесцветнохМ восстановленном состоянии позднее активность возрастает и пигменты переходят друг за другом в окрашенное окисленное состояние осенью пигменты окисляются дальше и переходят в бесцветные продукты. Постоянная концентрация пигментов у летних листьев отвечает некоторой благоприятной интенсивности процессов окисления , которая устанаьливает равновесие между скоростями окисления предшественника хлорофилла в хлорофилл и хлорофилла — в бесцветный продукт окисления. Этот баланс по Любименко, поддерживается заш итным редуцирующим веществом , находящимся предположительно в хлоропластах, которое он называет антиоксидазой . [c.434]

У фикобилинов белково-пигментная связь особенно прочна. Она не разрывается органическими растворителями, вызывающими денатурацию белков, в противоположность хлорофилло-белковой связи. Даже после расщепления пепсином части разрушенных молекул белка все еще связаны с пигментом. Поэтому Лемберг считает, что пигмент связан с белком истинной химической связью, например пептидной Е СО—КНЕ", где К СООН—пигмент, а К"КНа—белок. [c.482]

Цшейле, Комар и Гаррис [59] нашли, что спектры эфирных растворов чистых препаратов хлорофилла начинают портиться, простояв неделю в темноте при О—5°. Сырые же эфирные экстракты из листьев оказались сравнительно стабильными некоторые из них не дали спектроскопических изменений даже после 14 недель хранения (при. —20°). Свежие листья пшеницы хранились при —20° в течение целого месяца без разрушения хлорофилла. [c.12]

В конце предыдущей главы мы упоминали о наблюдениях Арнольда и Оппенгеймера [73], которые обнаружили возрастание флуоресценции фикобилина при разрушении клеток hroo o us под водой, и объяснили этот эффект уменьшением вероятности переноса энергии от возбужденных молекул фикобилина к молекулам хлорофилла вследствие разбавления пигментов в растворе. [c.228]

ООО apzj M сек убивает клетки hlorella в 110 сек. при X = 260 и в 10 000 сек. при X = 302 Преимущественное подавление фотосинтеза (клетки остаются живыми и дышат) резонансной линией ртути 253,6 было описано Арнольдом [53] (см. т. I, гл. XIII, стр. 353). Это подавление не связано с видимым разрушением хлорофилла. [c.594]

На электронных микрофотографиях тонких срезов хлоропластов у всех видов растений видны более или менее параллельные ламеллы, погруженные в строму. У большинства высших растений эти ламеллы плотно упакованы в отдельные стопки, или граны. Каждая грана выглядит, как стопка дисков. Это так называемые тилакоиды (фото П1). На препаратах разрушенных хлоропластов можно иногда видеть, что тилакоиды сдвинуты в сторону, напоминая рассыпавшуюся стопку монет (фото 1,Г). Существуют три разных взгляда на структуру хлоропластов. Согласно первому, развиваемому в основном в работах Фрей-Висслинга и его школы [109], каждый отдельный диск граны состоит из двух ламелл, соединенных по краям, т. е. представляет собой как бы уплощенный пузырек или замкнутый мешочек. Каждый диск связан с дисками других гран двумя очень тонкими ламеллами, тянущимися через строму. Эта модель, показанная на фиг. 1, построена на основании электронных микрофотографий (одна из них приведена на фото II). О том, что мешоЧки замкнуты, свидетельствует их набухание в гипотонических растворах сахарозы [108]. Предполагают, что весь хлорофилл сосредоточен в гранах. Это следует из того, что только граны обнаруживают флуоресценцию [109] и только в них удается [c.13]

НИЗКИЙ оптический дихроизм хлоропластов может объясняться именно этой недостаточно строгой ориентацией. Парк и др. [251—253] определили молекулярный состав квантосом, исследуя разрушенные хлоропласты шпината. Для зеленых ламеллярных структур диаметром от 2000 до 80 нм, полученных центрифугированием при постепенно возрастающих скоростях, отношение хлорофилла к азоту было довольно постоянным. Крупные структуры были, по-видимому, лишены гран, тогда как фракция более мелких частиц содержала граны. Эти результаты служат доказательством равномерного распределения хлорофилла по всей ламеллярной структуре хлоропласта. Было высказано предположение, что обычно наблюдаемая флуоресценция одних только гран объясняется более высоким содержанием ламеллярных структур. В квантосомах были обнаружены небольшие количества трех переходных металлов — железа, марганца и меди, причём концентрация марганца оказалась наиболее низкой. Марганец необходим для выделения кислорода при фотосинтезе. Учитывая это. Парк и Пон [253] рассчитали молекулярный вес наименьшей единицы в ламелле, которая, очевидно, еще могла бы осуществлять фотосинтез, т. е. частицы, соответствующей одному атому марганца. Он оказался равным 9,6-10 . Позже [251] расчеты были проведены с учетом данных об объеме квантосом (полученных путем измерений на электронных микрофотографиях), а также результатов определений эффективной плавучей плотности разрушенных ламеллярных структур в ультрацентрифуге. Было обнаружено, что молекулярный вес квантосом равен 2-10 , что соответствует двум атомам марганца. Данные о молекулярном составе квантосом представлены в табл. 1. Мембрана толщиной 10 нм содержит 50% липида и 50% белка. Следовательно, с учетом разницы в плотности (1,0 1,4) можно считать, что на долю липида приходится около 6,5 нм толщины мембраны, а это согласуется с представлением о существовании двойного липидного слоя. [c.35]

Рабинович [268] высказал предположение о существовании двухслойной структуры, состоящей из двух мономолекулярных слоев пигмента, один из которых принадлежит системе I, а другой системе II (фиг. 135). Хлорофилл системы I связан с липидным слое м и поэтому не флуоресцирует хлорофилл системы II (Хл. а 670) находится в гидрофильном белковом слое и способен флуоресцировать. Реакционные центры фотосинтетических единиц в этих двух слоях связаны между собой через цитохромы >6 и /. Предполагается, кроме того, что слои хлорофилла находятся на поверхности сферических единиц (фиг. 138). Это предположение основано, во-первых, на данных по электронной микроскопии тонких срезов, которые свидетельствуют о наличии чередующихся слоев (ламелл) с более гидрофильными и более гидрофобными свойствами, и, во-вторых, на данных, позволивших обнаружить гранулярную структуру в разрушенных хлоропластах. К сожалению, по электронно-микроскопическим фотографиям нельзя делать никаких заключений о местонахождении хлорофилла. Данные, полученные Годхиром при помощи оптических методов, показывают, что хлорофилл образует ламеллы толщиной меньше 1 нм (толщина белковых и липидных слоев составляет около 3—5 нм). Это согласуется с предположением о существовании мономолекулярного слоя. Высокая эффективность использования квантов при низкой интенсивности света означает, что если действительно имеются два типа фотосинтетических единиц, то между ними должна существовать эффективная связь. На такую возможность указывает обнаруженное Майерсом и Френчем [240] довольно значительное время жизни промежуточных соединений. Разделение окисленных и восстановленных продуктов в двух слоях должно эффективно препятствовать протеканию быстрых обратных реакций. [c.283]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология