Изотопы радиоактивные, применение в исследовании фотосинтеза

Особенно плодотворно изотопы применяются для исследования обмена веществ. Изучаемое вещество метят (поэтому метод получил название метод меченых атомов ), вводя в него радиоактивный изотоп меченое вещество вводят в организм. После его ассимиляции исследуют присутствие меченых атомов в различных химических фракциях в организме. Концентрация вводимого в организм радиоактивного изотопа должна быть небольшой, чтобы не нарушался обмен веществ, но такой, при которой, несмотря на разведение, изотоп мог бы быть обнаружен во всех выделяемых фракциях. Например, применение СОг с меченым углеродом позволило показать широкое участие двуокиси углерода в реакциях метаболизма бактерий и тканей живого организма, расширить наши представления о механизме фотосинтеза. Изотопный метод применяется в биохимии для количественного определения аминокислот в гидролизатах белков, содержания калия, натрия и других элементов в крови, для определения общего количества воды в живом организме, объема эритроцитов и плазмы в кровотоке и т. д. [c.12]

Как стабильные , так и радиоактивные изотопы широко используются в химических и биологических исследованиях. Введение изотопных меток произвело целую революцию в изучении метаболизма. В одном из первых биологических экспериментов, основанных на использовании стабильного изотопа (регистрируемого масс-спектрометрически), Шен-геймер с сотрудниками в 1937 г. обнаружили неожиданно высокую скорость обновления белков в живых тканях (гл. 14, разд. Б). Используя СО2, Кэлвин и др. впервые проследили путь углерода в процессе фотосинтеза (дополнение 11-А). Аналогичным образом применение изотопов Р и 5 позволило изучить метаболизм фосфора и серы тритий ( Н) нашел широкое применение для мечения разнообразных органических соединений, например тимина. Использование радиоактивных изотопов лежит в основе чувствительных аналитических методов, к числу которых относится радиоиммуноанализ [c.168]

До недавнего времени трудно было представить себе возможность разработки подобных методов. Сейчас такая принципиальная возможность существует и, повидимому, может быть реализована в недалеком будущем на основании использования метода меченых атомов и, прежде всего, радиоактивного изотопа углерода С , который, как известно, получил широкое применение при исследованиях продуктов фотосинтеза, передвижения органических веществ растений и т. п. Однако перспективы его использования для изучения различных сторон фотосинтеза лишь намечаются в настоящее время. [c.4]

Приведенные выше приемы исследования имели своей целью показать, что применение радиоактивного изотопа углерода С открывает ряд еще далеко не исчерпанных путей в изучении различных сторон фотосинтеза. [c.50]

Этот процесс, в котором растения используют энергию солнечного света для образования питательных веществ, называется фотосинтезом. Хотя фотосинтез представлен здесь простой химической реакцией, на самом деле он осуществляется по сложному механизму, изучению которого были посвящены многочисленные исследования. Применение изотопов и радиоактивных меток оказало огромную помощь исследователям этого вопроса. Так, например, применение в качестве метки изотопа кислорода 0 показало, что выделяющийся при фотосинтезе кислород образуется из молекул воды, а не из молекул углекислоты. Если зеленый лист поместить в атмосферу, содержащую С Ог, то радиоактивный углерод очень быстро появляется в промежуточных продуктах, содержащих два, а также три углеродных атома, а затем в глюкозе и в крахмале. Реакция, в которой происходит выделение кислорода, требует солнечной энергии, поэтому ее называют световой реакцией. Включение в углеводы углерода не зависит от энергии света и поэтому называется темновой реакцией. [c.369]

В последние годы хроматографические методы были использованы для разделения и выделения радиоактивных элементов, весьма близких по химическим свойствам [17]. Эти методы неоднократно использовались также для фракционирования меченых органических веществ. В обзорной работе Роше, Лисицкого и Михеля [44] показано, как важно использовать в различных хроматографических методах изотопы, в особенности при биохимических исследованиях. Многие авторы описали специальное биохимическое применение разных радиохроматографических методов [2, 14]. Особенное впечатление производят исследования Кальвина [13] по ассимиляции радиоактивного углекислого газа и анализ методом хроматографии на бумаге меченых первичных продуктов фотосинтеза в водорослях и других зеленых растениях. С тех пор как Финк, Дент и Финк [16] описали фотографический способ локализации радиоактивных веществ на бумажной хроматограмме, радио авто графия стала незаменимым вспомогательным средством при исследованиях механизма фотосинтеза [5, 6, 13] и других проблем биохимии. [c.66]

Исследования, проведенные с применением радиоактивного изотопа как в Советском Союзе, так и за рубежом, показали, что первым свободным нефосфорилированным сахаром, возникающим в процессе фотосинтеза у растений, является сахароза [1—2]. [c.247]

Помимо огромного влияния метода хроматографии на бумаге на развитие химии полисахаридов, он не меньшее значение приобрел при исследовании процесса фотосинтеза, в частности первых стадий его, особенно в связи с применением радиоактивных изотопов. Работы в этом направлении в основном принадлежат сотрудпикам Университета в Беркли — Калвину и Бенсону. Ряд биологически интересных данных был выявлен и при исследовании кинетики ферментативных реакций, протекающих в организме растений и животных. [c.296]