Эффект усиления Эмерсона

Более 20 лет назад Роберт Эмерсон обнаружил, что красный свет с длиной волны более 700 нм, относительно малоэффективный в фотосинтезе высших растений, становится вполне эффективным, если использовать его совместно с более коротковолновым красным светом. Это явление, названное эффектом усиления Эмерсона , было положено в основу гипотезы, согласно которой фотосинтез включает две разные световые реакции и оптимальные условия создаются для него в том случае, когда две эти реакции протекают одновременно. Гипотезу подкрепило выделение из хлоропластов высших растений двух отдельных систем, получивших названия фотосистема I и фотосистема II (рис. 4.12). Каждая из этих фотосистем характеризуется своим особым набором молекул хлорофилла и связанных с ними переносчиков электронов и каждая осуществляет свои, присущие [c.119]

Под квантовым выходом отдсинтеза понимается количество выделившегося Ог или связанного СОг на 1 квант поглощенной энергии. Было показано, что квантовый выход высок при освещении хлореллы красными лучами с длиной волны 660-680 нм. Использование красного света с большей длиной волны приводило к снижению квантового выхода, а при 700 нм фотосинтез почти прекращался, хотя эта часть спектра еще поглощается хлорофиллом. Однако если хлореллу одновременно освещали коротковолновым (650 нм) и длинноволновым (700 нм) красным светом, то суммарный эффект ( ) был выше, чем при действии каждого красного света в отдельности (рис. 3.8). Это явление получило название эффекта усиления Эмерсона. Отсюда возникло предположение, что в хлоропластах взаимодействуют две пигментные системы. [c.79]

Почему эффект усиления Эмерсона (разд. Д, 1) не наблюдается у фотосинтезирующих бактерий [c.76]

Квантовый выход фотосинтеза зеленой водоросли хлореллы при использовании красного света с различными длинами волн. Возрастание квантового выхода при дополнительной подсветке коротковолновым красным светом (эффект усиления Эмерсона) [c.80]

ВОЛНЫ 630 нм одновременно с усилением выделения кислорода резко усиливалось и его поглощение (по сравнению с темповым уровнем). В то же время поглощение кислорода частично подавлялось светом 710 нм, причем это подавление, по-видимому, имело место и тогда, когда скорость фотосинтеза увеличивалась в результате облучения светом обеих длин волн. Как видно из фиг. 121, на свету с длиной волны 710 нм выделение кислорода линейно возрастало с интенсивностью этого света, тогда как поглощение кислорода было существенно подавлено. Соответственно этому кривая зависимости результирующего выделения от интенсивности света должна иметь излом, подобно кривой, изображенной на фиг. 67, или кривой I на фиг. 119. На фоне света с длиной волны 630 нм выделение кислорода сильно возрастало из-за эффекта Эмерсона, после чего световая кривая становилась параллельной кривой для света 710 нм (так же, как в опытах Джонса и Майерса фиг. 119). Поглощение кислорода, сильно стимулировавшееся светом [c.255]

Эффект усиления Эмерсона у бактерий не обнаружен, поэтому обычно считают, что в бактериальном фотосинтезе участвует лишь одна фотореакция (т. е. имеется одна фотосистема). В бесклеточных препаратах пурпурных фотосинтезирующих бактерий доминирующей реакцией [c.109]

Эмерсон во всех своих опытах пользовался одной методикой— манометрическим методом Варбурга. В гл. П1 (разд. В) мы уже упоминали о некоторых недостатках этого метода, проявляющихся при исследовании фотосинтеза. Выше указывалось, что в работах по эффекту Эмерсона, так же как и в других опытах, в которых используются плотные суспензии, важное значение имеет вопрос о действии прерывистого света. Блинке и его сотрудники разработали другую методику, обладавшую своими характерными преимуществами и недостатками. Применяя полярографический метод с платиновым электродом (гл. П1, разд. В), эти авторы смогли независимым способом подтвердить существование эффекта усиления. [c.258]

Различие временного хода для света различной длины волны означает, что константы скоростей реакций на свету разного качества отличаются на несколько секунд. Поэтому можно ожидать, что эффект усиления будет наблюдаться даже тогда, когда облучение светом 650 и 700 нм разделено некоторым промежутком времени. (Выше мы отмечали, что именно это, вероятно, имело место в опытах Эмерсона по усилению). Для проверки этой возможности Майерс и Френч провели опыт, в котором растение попеременно облучалось двумя пучками света различной длины волны (фиг. 127). Оказалось, что даже [c.262]

Эмерсона. Результаты измерений величины этого эффекта у трех видов водорослей, содержащих различные вспомогательные пигменты, показаны на рис. 4.5. На практике измеряют количество выделенного кислорода. Следует обратить внимание на то, что количество кислорода, выделившегося при одновременном освещении водорослей двумя пучками света с разными длинами волн, больше суммарного количества кислорода, выделяющегося при освещении объекта теми же световыми пучками, включаемыми по отдельности. Именно это служит показателем эффекта усиления фотосинтеза. Отсюда следует, что в фотосинтезе у растений участвуют две реакции, одна из них сенсибилизируется хлорофиллом а, другая — вспомогательными пигментами. Сейчас эти реакции принято называть реакциями фотосистемы I (ФС I) и фотосистемы II (ФС II) соответственно. [c.59]

На вакантные места в П700 переходят электроны с Пц, и нециклическая цепь переноса электронов таким образом замыкается. Z-схема убедительно объясняет эффект усиления Эмерсона , так как только при совместном использовании коротковолновых (ФС II) и длинноволновых (ФС I) лучей красного света интенсивность фотосинтеза будет оптимальной. [c.87]

Р. Эмерсон на основании экспериментальных данны (эффект усиления Эмерсона) предположил, что в светс вой фазе фотосинтеза функционируют две пигменты системы. [c.453]

Гиление Ф. при добавлении свста низкой интенсивности с 650 нм к дальнему красному свечу (эффект усиления, или второй эф кт Эмерсона). На этом основании в 60-х гг. сформулировано представление о последовательно действую- [c.179]

В 1956 году Эмерсон обнаружил эффект усиления, указывающий на учас1ие в фотосинтезе двух световых реакций, связанных с двумя различными пигментными системами. Это открытие породило ряд новых проблем, которые в настоящее время усиленно разрабатываются во многих лабораториях как на одноклеточных водорослях, так и на изолированных хлоропластах. Подобные опыты дают возможность связать физиологические, физико-химические и биохимические аспекты фотосинтеза. Однако их обсуждение выходит за рамки данной книги здесь мы рассмотрим лищь некоторые из тех работ, которые были выполнены в связи с открытием Эмерсона (см. гл. IX). [c.9]

Красное падение сдвинуто в длинноволновую сторону. Возможно, этот сдвиг обусловлен тем, что указанные добавки содержат витамин К. (Глюкоза и разнообразные неорганические среды подобного действия не оказывали.) Другое интересное наблюдение указывает на связь. между эффектом усиления и спектральными переходными эффектами, о которых речь пойдет ниже. В опытах по эффекту Эмерсона оба пучка света полностью поглощались плотными суспензиями клеток. Из-за качания сосудика Варбурга и перемещивания суспензии клетки периодически переходили из области света в область темноты. Пучок дополнительного света освещал сосудик снизу, и поэтому усиление оказывалось ббльщим в том случае, когда пучок дальнего красного света падал сверху, а не сбоку. Объяснялся этот факт тем, что время движения клеток между нижним и верхним слоями суспензии в среднем было меньще времени движения между дном и боковой поверхностью. Это означает, что клетки попеременно облучались каждым из пучков света, и, следовательно, важное значение мог иметь интервал между моментами поглощения каждого из лучей. [c.258]

Основа для самой большой экспериментальной работы над различными фотореакциями была положена Эмерсоном и его сотрудниками при исследовании снижения выхода фотосинтеза в дальней красной области [40]. Выход при облучении светом дальней красной области оказывается больше, если измерения проводят при фоновом освещении светом, который сам по себе эффективен в сенсибилизации фотосинтеза. Этот эффект в настоящее время известен как эффект усиления. При изучении эффекта усиления сравнивают скорости образования кислорода при освещении пучком коротково [НОвого [c.568]

Повышенке низкой интенсивности фотосинтеза в длинноволновой области спектра добавлением коротковолнового излучения называется "вторым эффектом Эмерсона . При дальнейшем изложении мы бумм обозначать его эффектом Эмерсона, или эффектом "усиления" [c.152]

Обнаружение красного спада (разд, 4,21) привело Эмерсона к мысли исследовать эффект примешивания к длинноволновому красному свету относительно слабого света с более короткой длиной волны. При таком освещении иитенсивность фотосинтеза оказывалась больше, чем сумма интенсивиостеп при раздельном действии составляющих. Такое увеличение эффективности красного света с большой длиной волны (примерно 700— 730 н м) получило название эффекта усиления . Это явление объясняется в рамках Z-схемы, для обоснования которой оно в свою очередь привлекалось например, при 700—730 им реакционный центр ФС I (Р 700) может Окисляться бЫ СТ рее, чем его восстанавливают электроны из ФС II, Напротив, при более коротковолновом облучении нитермедиаты в ФС II (например, восстановленный пластохинон) могут образоваться быстрее, чем ФС I способна их снова окп слять. Подобным рассогласованием молшо объяснить минимум в спектре действия при 660 им (непонятный синий спад ), [c.77]

Чем объясняется красное падение фотосинтеза Предположение о том, что энергия квантов с длиной волны больше 720 нж,недостаточна для осуществления фотосинтеза, пришлось оставить, так как оказалось, что красное падение квантового выхода можно предотвратить, если одновременно с дальним красным (680—720 нм) клетки освещать более коротковолновым светом (650 нм). Эмерсоном в 1958 году было обнаружено, что интенсивность фотосинтеза растений при одновременном освещении длинноволновым и более коротковолновым светом превышает сумму интенсивностей фотосинтеза при раздельном освещении светом тех же длин волн Ид+к >Ид + Ик-Это явление, названное эффектом Эмерсона , уже более 10 лет привлекает к себе внимание исследователей фотосинтеза. Интересно, что дополнительный к дальнему красному свет совпадает с областью поглощения хлорофилла в. У бурых, красных и сине-зеленых водорослей дополнительный свет по длине волны соответствует области поглощения фикобилинов. Явление усиления фотосинтеза при освещении этих водорослей двумя длинами волн получило название эффекта Блинкса . Он был обнаружен этим исследователем в 1960 году и по своему механизму соответствует эффекту Эмерсона. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология