Углекислота, восстановление углеводов

Содержание энергии в конечных продуктах фотосинтеза— сахаре и кислороде — известно. Оно равно количеству тепла, образующегося при окислении сахара до углекислоты и воды. Это составляет 112 больших калорий на грамм-атом (атомный вес элемента, выраженный в граммах) углерода. Таково, следовательно, минимальное количество энергии, которое должен дать свет для фотосинтеза. Для того чтобы восстановить молекулу углекислоты до уровня восстановленности углевода, нужно перенести на эту молекулу четыре атома водо- [c.45]

Особенно четко потребность в восстановителе проявляется, если основным или единственным источником углерода для конструктивных процессов служит СО2 — предельно окисленное углеродное соединение. Для превращения углекислоты в структурные компоненты клетки и клеточные метаболиты необходимо ее восстановление до уровня углеводов, белков, липидов. Это же справедливо и при использовании в качестве источника углерода органических соединений, более окисленных, чем вещества тела, например ацетата. [c.281]

Как показали исследования, в растениях, обработанных производными мочевины, тормозится фотосинтез высказано мнение (Быстрова), что при этом происходит подавление синтеза хлорофилла, инактивация хлорофилл-белкового комплекса, нарушается система фотохимических реакций, связанных либо с фиксацией углекислоты и восстановлением углекислоты, либо с синтезом углеводов. [c.316]

На вертикальной стрелке слева вода отдает водород, освобождая кислород. Затем водород переносится на углекислоту с помощью хлорофилла и света. При восстановлении углекислоты (т. е. при присоединении к ней водорода) образуется углевод (нижняя часть правой стрелки). Скобки символизируют еще ие известные промежуточные стадии и продукты. [c.48]

Первая задача представляется более простой и является логическим началом приложения метода меченых атомов к изучению фотосинтеза. Две группы исследователей из Калифорнийского университета пытались разрешить ее. С. Рубен и его сотрудники пользовались быстро распадающимся С , а М. Кальвин с сотрудниками применили медленно распадающийся С . Результаты оказались многообещающими. Было обнаружено, что радиоактивная СОг поглощается растениями в темноте. Вначале казалось, что это поглощение сводится к простому присоединению углекислоты к большой органической молекуле с образованием органической кислоты. Однако в последних экспериментах радиоактивный углерод был обнаружен во многих различных веществах, частично или полностью восстановленных, таких, как белки или сахара. Так как поглощенное количество его было намного больше, если растения освещались до помещения в радиоактивную углекислоту в темноте, то Кальвин предположил, что вся группа реакций восстановления происходит в темноте, другими словами, что на свету хлорофилл образует какие-то неизвестные мощные восстановительные агенты, которые затем восстанавливают углекислоту на всем ее пути до углеводов без помощи света. [c.50]

Возвратимся к синтезу органических соединений в растениях. Эти органические соединения распадаются на три класса углеводы (сахара и крахмал), жиры и белки. Углерод, входящий в состав этих различных соединений, несомненно происходит из формальдегида, образующегося в результате восстановления углекислоты, но мы чрезвычайно мало знаем о процессах, которые приводят к синтезу этих соединений. [c.8]

Классическим примером ассимиляции неорганических соединений является фотосинтез углеводов растениями из углекислоты и воды. Для нормального течения жизненных процессов у животных необходимо поступление кислорода, воды, белков, жиров, минеральных и других соединений. Эти вещества организм превращает в усвояемые формы и затем использует на восстановление и обновление составных частей своего тела. [c.226]

Эта суммарная реакция может быть расчленена на две независимые реакции реакцию разложения (фотолиз) воды и реакцию восстановления углекислоты до уровня углеводов [c.375]

Для протекания процессов биосинтетической природы необходима не только энергия в форме АТФ, но и восстановитель. Особенно четко потребность в восстановителе проявляется, если основным или единственным источником углерода для конструктивных процессов служит СО2 — предельно окисленное углеродное соединение. Для превращения углекислоты в структурные компоненты клетки и клеточные метаболиты необходимо ее восстановление до уровня углеводов, белков, липидов. Это же справедливо и при использовании в качестве источника углерода органических соединений более окисленных, чем вещества тела, например ацетата. [c.241]

Гинотеза фотолиза воды полностью применима также и к фотосинтезирующим бактериям. Эти бактерии, подобно растениям, способны превращать углекислоту в углеводы. Однако они отличаются от растений в том отношении, что никогда не выделяют кислорода и фотосинтез у них зависит от наличия восстанавливающих веществ (например, НгЗ, Нг). Ван-Ниль [15] выдвинул предположение, что у этих организмов первичная реакция, требующая света, представляет собой также фотолиз воды. Как и в растениях, водород используется в конечном счете для восстановления углекислоты до углеводов. Однако бактерии отличаются от растений в том отношении, что гидроксил не служит источником свободного кислорода, а окисляет добавленный восстановитель (табл. 23). [c.261]

Некоторые из этих реакций в настоящее время изучают с помощью радиоактивных изотопов. Нас интересует судьба трех видов атомов — водорода, углерода и кислорода. Тяжелый , нерадиоактивный водород, дейтерий (Н ), имелся в распоряжении исследователей еще до войны. Слаборадиоактивный тритий (Н ) не всегда бывает легко получить и сейчас. Из изотопов углерода пользуются быстро распадающимся С , медленно распадающимся и стабильным (нерадиоактивным) С . Наиболее широко используется С , который можно теперь легко получать из атомного котла в Окридже. К нашему великому сожалению, радиоактивные изотопы кислорода неизвестны. Единственным средством изучения судьбы этого важного элемента служит применение стабильного изотопа О . Меченый углерод — удобное средство для изучения восстановления углекислоты до углевода. Меченый кислород можно с успехом использовать для изучения окисления воды до кислорода. Меченый водород может оказать помощь в выяснении тех процессов, которые символизируются мостиком между двумя группами реакций, в том числе и первичного фотохимического процесса. [c.49]

Согласно современным представлениям, фотохимическая стадия Ф. заключается в поглощении хлорофиллом кванта света с переходом хлорофилла в восстановленное состояние вследствие присоединения к нему электрона или водорода из какого-либо восстановителя. Восстановленный хлорофилл с помощью нескольких последовательно действующих ферментов передает электрон или водород, а тем самым и поглощенную энергию на восстановление углекислоты. Что касается химизма фотосинтетиче-ского превращения углерода, то согласно современному представлению первичная фиксация СО2 происходит на углеводе, содержащем пять атомов углерода,— рибулозодифосфате, который при этом распадается с образованием фосфоглицериновой кислоты. Последняя восстанавливается до фосфоглицериново-го альдегида, который конденсируется с фосфодиоксиацетоном и образует фруктозодифосфат, а затем свободные сахара — гексозы, сахарозы и крахмал — в процессе, обратном гликолитиче-скому распаду. Очень важно, что растения могут осуществлять Ф. не только при естественном солнечном свете, но и при искусственном освещении, что дает возможность выращивать растения в разное время года. [c.269]

В учебном пособии описаны основные биохимические методы исследования органических азотистых вещесхв, белков, ферментов, витаминов, углеводов, жиров и жироподобных веществ, спиртов, альдегидов, органических кислот и дубильных веществ. Рассмотрен весовой метод определения углекислоты при дыхании зерна и комплексный метод определения водорастворимых, легкоокисляющихся сульфгидрильных соединений и восстановленного глюта-тиона. Особое внимание уделено исследованию процесса гликолиза (брожения) с применением оригинальной автоматически записывающей аппаратуры. [c.2]

Со времени работы Михаэлиса в 1936 г. [413] становилось jB e более очевидным, что многие окислительно-восстановитель-ные процессы в биологии протекают через одноэлектронные стадии. Большинство ферментов, катализирующих эти реакции, сами являются окислительно-восстановительными агентами. Это и понятно, поскольку основной поток энергии в биологических реакциях идет от углеводов (восстановленные соединения с большим запасом энергии) к углекислоте (окисленное соединение низкой энергии). [c.410]

Фотосинтелическое связывание углекислоты, при котором световая энергия используется для восстановления СО2 до уровня окисленности, свойственного углеводам, появилось позже как [c.39]

Основываясь на открытии Бутлерова, показавшего, что формальдегид полимеризуется под действием щелочей и превращается в сахаристое вещество, Бейер предполагает, что первым продуктом восстановления углекислоты в растениях является формальдегид, который затем конденсируется и образует углеводы. Сточки зрения разложения углекислоты все ироисходит так, как будто молекула углекислоты реагирует с молекулой воды, об.разуя молекулу формальдегида и молекулу кислорода [c.155]

В результате первичной фотохимической реакции фотосинтеза происходит фосфорилирование аденозиндифосфорной кислоты с образованием богатой энергией аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), а также образование восстанавливающего агента восстановленного трифосфорпиридиннуклеотида (ТПН-Н). Благодаря накопленной при фотосинтезе энергии АТФ, при участии восстановителя ТПН-Н и происходит синтез углеводов из углекислоты и воды. Он идет и без света, который необходим только для первичной фотохимической реакции, когда происходят фотолиз воды и образование АТФ и ТПН-Н. [c.23]

Итак, к началу нашего века суммарная реакция фотосинтеза была уже известна. Однако биохимия находилась не на таком высоком уровне, чтобы полностью раскрыть механизмы восстановления двуокиси углерода до углеводов. К сожалению, следует признать, что и теперь еще некоторые аспекты фотосинтеза изучены довольно плохо. Издавна делались попытки исследовать влияние интенсивности света, температуры, концентрации углекислоты и т. п. на общий выход фотосинтеза. И хотя в этих работах исследовались растения самых разных видов, большинство измерений было выполнено на одноклеточных зеленых водорослях hlorella и S enedesmus и на одноклеточной жгутиковой водоросли Euglena. Одноклеточные организмы удобнее для количественного исследования, поскольку их можно выращивать во всех лабораториях при вполне стандартных условиях. Они могут быть равномерно суспендированы, т. е. взвешены в водных буферных растворах, и нужный объем такой суспензии, или взвеси, можно брать пипеткой точно так же, как при работе с обычными растворами. Хлоропласты для опытов лучше всего выделять из листьев высших растений. Чаще всего используют шпинат, потому что его легко выращивать и свежие листья [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология