Состояние воды в хлорофилле

Такой же вывод следует из краткого обзора по состоянию воды в хлорофилле, к которому мы переходим. [c.138]

Состояние воды в хлорофилле [c.138]

Отсутствует единая точка зрения в вопросе о способе координации молекулы воды В связи с этим представляло интерес исследование состояния воды в хлорофилле, с тем чтобы в какой-то /мере решить эти вопросы с помощью ИК-спектроскопии Это стало возможным только в результате детального изучения природы и прочности взаимодействия воды с молекулами окружения в растворах органических соединений ш в кристаллогидратах [c.140]

Эти два соединения, хлорофилл и гем, играют важнейшую роль в сложном механизме поглощения солнечной энергии и ее превращении для использования живыми организмами. Мы уже знаем, что характерным свойством комплексов переходных металлов является наличие нескольких близко расположенных -уровней, что позволяет им поглощать свет в видимой области спектра и придает окраску. Порфириновый цикл вокруг иона Mg в молекуле хлорофилла выполняет такую же роль. Хлорофилл в растениях поглощает фотоны видимого света и переходит в возбужденное электронное состояние (рис. 20-22). Эта энергия возбуждения может инициировать цепь химических реакций, приводящих в конце концов к образованию сахаров из диоксида углерода и воды [c.255]

ИК-спектры пленок хлорофилла, подверженных вакуумной тренировке, изучались и в работе [351]. Было найдено, что для хлорофилла Ь вид спектра в области 3200—3600 см- существенно не изменялся. В то же время для хлорофилла а наблюдалось постепенное уменьшение и полное исчезновение этой полосы, которая восстанавливалась обратимо при впуске паров воды. Авторы пришли к выводу, что молекулы воды в хлорофилле находятся не в свободном состоянии, причем с хлорофиллом Ь они связаны более прочно. [c.139]

В-пятых, хлорофилл очень прочно удерживает молекулу Н2О в координационной сфере Mg + и с трудом обменивает ее даже на Ру и Pip. Это и обусловливает возможность фотоокисления воды триплет-ным состоянием хлорофилла в процессе фотосинтеза. [c.272]

Спиртовые извлечения из растительных материалов, к числу которых относятся настойки и жидкие экстракты, часто содержат сложные комплексы разнообразных компонентов — растворимых и нерастворимых в воде и имеющих не всегда установленный состав. К числу трудно растворимых или нерастворимых в воде экстрактивных веществ, характерных для многих настоек и жидких экстрактов, относятся эфирные масла, смолы, стеарины, воск, жиры, хлорофилл и т. п. В спиртовых средах эти вещества находятся, как правило, в состоянии истинных растворов. При разведении спиртовых настоек и многих жидких экстрактов водой концентрация спирта понижается, растворимость водонерастворимых веществ уменьшается и, наконец, они выделяются из первичного раствора, образуя гетерогенные системы. В зависимости от условий замены одного растворителя другим (спирта водой), количества и свойств водонерастворимых веществ их выделение происходит различно и приводит к образованию систем с различной степенью дисперсности — золей, мутей, суспензий. [c.200]

Экстракцию гликозидов из растений, учитывая их растворимость, обычно осуществляют органическими растворителями — спиртами, ацетоном, этилацетатом, чаще с добавками в них воды. Очистку от хлорофиллов и смол проводят, как правило, адсорбцией их на оксиде алюминия из водно-спиртовых растворов. Выделение гликозидов в индивидуальном состоянии основано, главным образом, на хроматографии или противоточном распределении веществ в специально подобранных системах растворителей. [c.20]

Как мы видели в разделе I, Б, 6, увеличение полярности вызывает коротковолновый сдвиг я — /г-полос поглощения и меньший сдвиг л — зт-полос в длинноволновую сторону. Состояние л — п обычно имеет наименьшую энергию у тех простых молекул, которые содержат атомы с неподеленной парой электронов. Благодаря большому времени жизни такие соединения флуоресцируют плохо. Если у некоторого соединения энергии нижних п — я- и п — -состояний одинаковы, то может оказаться, что в инертном растворителе самым нижним со стоянием будет я — п, которое, однако, сдвигается в коротковолновую сторону в полярных растворителях или смесях так, что нижним становится состояние я — я. Можно ожидать, что такие соединения будут флуоресцировать в полярном растворителе, но в углеводородном растворителе флуоресцировать не будут. Примером служат хлорофиллы а и Ь, флуоресценция которых в чистых сухих углеводородах отсутствует, но появляется при добавлении небольших количеств воды [282]. Так же ведут себя хинолин и акридин [283], флуоресценция которых усиливается с ростом полярности растворителя. [c.357]

Эти результаты, очевидно, в какой-то мере подтверждают выводы Ливингстона, считающего, что состояние хлорофилла в неполярных растворителях отличается от его состояния в растворах, содержащих хотя бы небольшие следы спирта или воды. Евстигнеев, Гаврилова и Красновский Р6 предполагали, что в отсутствие полярных молекул хлорофилл димеризован и что димер диссоциирует под влиянием молекул кислорода, так как димеризация обусловлена ненасыщенными валентностями магния, которые могут быть насыщены также и кислородом. Однако последующие результаты их собственных исследований [107] сделали это объяснение действия кислорода излишним. [c.56]

Соображение о возможном взаимодействии с водой помимо хлорофилла других соединений, которые являются участниками процесса фотосинтеза, является аргументом в пользу возможного участия последних в процессе разложения воды. В пользу данного же предположения свидетельствует и тот факт, что количество связанной воды в хлорелле, например, больше, чем количество хлорофилла [365]. Это приводит к логичному выводу о том, что хлорофилл не может быть основным участником и единственным виновником разложения воды. Поэтому можно считать, что предложенная схема напряженного состояния воды (NADP)N...HOH...O = P(ADP, Р) более вероятна, чем существовавшее до снх пор представление воды в виде изолированных молекул или молекул, ассоциированных только друг с другом. [c.150]

Отметим, что исследование А. Н. Сидоровым инфракрасных спектров пигментов в растворе показало специфическое взаимодействие молекулы воды только с хлорофиллом и феофитинатом цинка и отсутствие этого взаимодействия у феофитината меди. Ранее для фталоцианинов с различными металлами Сидоровым была показана специфическая роль магния, цинка и железа при взаимодействии с молекулами обычной и тяжелой воды [13]. Если в нормальном состоянии молекула хлорофилла и его аналогов темповым способом присоединяет молекулу воды, то можно предположить, что в бирадикальном состоянии связь с молекулой воды окажется прочнее и образуется более прочный гидрат. [c.426]

Согласно этой точке зрения, хлорофилл находится нормально в восстановленном состоянии. Поглощение хлорофиллом кванта света сопровождается отделением одного электрона и окислением молекулы пигмента. Электрон через зону проводимости ли-попротеидных пластинок стромы хлоропласта передается к центрам восстановления СО2, сам же хлорофилл с помощью системы дегидрогеназ восстанавливается за счет электрона (водорода) воды. [c.149]

Следует отметить, что, хотя индикаторы, использующие концентрацию хлорофилла а , могут быть хорошими показателями трофического состояния вод эпилимниона, они не могут характеризовать все озеро. Лучшим индикатором, особенно для слабо-стратифицированных крупных озер, может быть потребление кислорода в водах гиполимниона. При изучении нескольких озер Польши рассматривалась в качестве индекса глубина видимости диска Секки (ИДС) [38] для эпилимниона вместе с индексом дефицита кислорода (ИДК) для гиполимниона в предположе- [c.227]

Нахождение в природе. Хлор в природе в свободном состоянии практически не встречается. Широко распространены его соединения каменная соль Na l, сильвинит K l-Na l и карналлит K l-Mg b. Большое количество хлоридов содержится в морской воде. Хлор входит в состав зеленого вещества-растений— хлорофилла. [c.343]

Растения обычно содержат вместе два вида красящих веществ -келтое — ксантофилл и зеленое — хлорофилл. Эти вещества нерастворимы в воде, но при экстрагировании водой растений, содер- кащих хлорофилл, вода растворяет находящиеся в нем минеральные соли, вследствие чего изменяется коллоидальное состояние хлорофилла и он становится растворим. Для удаления хлорофилла из растений был применен метод Вильштеттера — экстрагирование его 80% ацетоном в аппарате Сокслета. Для освобождения от желтого красящего вещества растение быстро встряхивается с чистым ацетоном, после чего хлорофилл экстрагируется 80 % ацетоном. Хлорофилл представляет собой порошок темнозеленого цвета, нерастворимый в воде. [c.63]

Хвойная хлорофилло каротиновая паста представляет собой массу густой консистенции, желтовато- или буровато-зеленого цвета, с хвойным запахом. Она имеет слабощелочную реакцию, содержит воск, жирные и смоляные кислоты как в свободном, так и в связанном состоянии, бальзамические вещества, витамины и ряд других веществ, оказывающих лечебное действие. Пасту смешивают с водой в любых соотношениях. [c.35]

Обнаружено, что в фотоокисленном состоянии хлорофилл а реакционного центра фотосистемы И имеет окислительно-восстановительный потенциал порядка +1000...+ 1300 мВ, т.е. настолько положительный, что может быть восстановлен за счет электронов воды. Механизм реакций, связанных с переносом электронов от молекул воды на П зо, неизвестен. Установлено, что [c.287]

Магнитные методы обнаружения свободных радикалов. Методом электронной спектроскопии нельзя получить прямых доказательств существования свободных радикалов. Однако благодаря свойству парамагнетизма свободных радикалов их можно обнаружить путем определения магнитной восприимчивости и с помощью еще более эффективного метода электронного парамагнитного резонанса. Измерения ЭПР позволяют не только установить присутствие свободных радикалов в системах, для которых могут быть получены электронные спектры поглощения, но и в таких системах, электронные спектры которых трудно интерпретировать (например, сидно-ны) или даже зарегистрировать (например, алифатические свободные радикалы). Проведенное исследование кристаллического хлорофилла и этил-хлорофиллида также продемонстрировало эффективность применения ЭПР в фотохимии твердого состояния органических веществ [81. Этим методом удалось показать, что для активации дублетного состояния (т. е. радикального состояния, в котором спины неспаренных электронов нескоррелиро-ваны) требуется вода или такой акцептор электронов, как хинон, и что удаление воды приводит к ускорению распада этого состояния. [c.299]

Известно, что в организме имеются катализаторы, которые вызывают реакцию между кислородом и углеводами (сахарами), нанример СЕ,Н120е, с образованием двуокиси углерода и воды. В растениях благодаря присутствию хлорофилла двуокись углерода и вода превращаются прн фотохпмческой реакции в сахар и кислород. Согласуются ли эти факты с представлением о том, что катализатор может лишь влиять на скорость реакции, но ие может влиять на состояние равновесия Если не согласуются, то почему [c.336]

Реакционный центр фотосистемы II содержит Хл яц (Р680), который служит первичным донором электронов во второй фотореакции, Получив энергию, поглощенную светособирающими пигментами фотосистемы II, этот хлорофилл переходит в возбужденное состояние. Возбуждение Хл йд ведет к эмиссии одного электрона, являющегося слабым восстановителем (Е о О В). Этот электрон принимает молекула особого пластохинона (Х320), который при этом восстанавливается до семихинона. Донором электронов для фотосистемы II служит вода, Дырка , образовавшаяся в Хл о в результате потери электрона, заполняется одним из электронов, освобождающихся при образовании [c.388]

Интересно отметить, что обоим пигментам присущи возрастные изменения. На тот факт, что нормальный гемоглобин взрослых и детей незначительно отличаются друг от друга в свое время обратил внимание Хауровиц а спустя десять лет Годнев и Осипова (1947) высказали мнение о наличии возрастной изменчивости и у хлорофилла. Годнев и Осипова организовали наблюдение за извлекаемостью хлорофилла из листьев растений различных групп в разные фазы их развития разбавленным водой 60-процентным ацетоном. Она оказалась неодинаковой. Так как простетическая группа хлорофилл-белкового комплекса неизменна, то авторы усмотрели причину этих различий в изменении состояния белка, его связи с простетической группой и др. [c.187]

Поглощая энергию кванта света, хлорофилл (зеленое красящее вещество растений) или хлоропласты (комплексные структуры) переходят в возбужденное состояние, причем поглощение хлорофилла обусловлено возбуждением л-электронов порфиринового ядра (с. 543). Пэглощенная энергия расходуется на фотохимическое разложение воды до кислорода и водорода, восстанавливающего далее при участии ферментов З-фосфат-О-глицериновой кислоты (III) в фосфат глицеринового альдегида (IV) и изомерный ему фосфат диоксиацетона (IVa). Катализируемая ферментами взаимная конденсация фосфатов триоз (IV и IVa) приводит к 1,6-дифосфату фруктозы (V), предшественнику полисахаридов (крахмала, целлюлозы), причем примерно часть фосфатов глицеринового альдегида (IV) и диокси-ацетона (IVa) превращается в 1,6-дифосфат D-фруктозы, а Vg частей в результате реакций конденсации, перегруппировок и фосфорилирр-вания превращаются в рибулозодифосфаг (I), снова начинающий цикл ассимиляции СО2, и таким образом возвращаются в ц-икл фото- [c.217]

В уравнении (7.1) скобки нопрежнему означают, что компоненты и продукты этой реакции не встречаются в свободном состоянии. Предполагается, что вода связана в мо.иекулярном комплексе, возможно, включающем в себя сенсибилизатор (хлорофилл), а первичный восстановленный продукт Н и первичный окис.1еннып продукт [c.160]

Букач [256] предлагает следующую схему этого процесса. Возбужденные молекулы хлорофилла или окисляют воду до перекиси, или восстанавливают двуокись углерода до формальдегида. В присутствии вспомогательной окислительно-восстановительной системы аскорбиновая кислота — дегидроаскорбиновая кислота окисленный хлорофилл восстанавливается аскорбиновой кислотой или восстановленный — окисляется дегидроаскорбиновой кислотой таким путем возобновляется исходное состояние, и система снова готова для следующего цикла. В главе IV мы упоминали опыты по искусственному фотосинтезу, которые проводились Букачем ]256] на основе [c.283]

Поведение хлорофилла в живой клетке гораздо сложнее. Растирание листьев в чистой воде дает зеленую суспензию, состоящую из разорванных клеток, хлоронластов или отдельных гранул. Эта суспензия более иди менее устойчива в зависимости от процедуры растирания и вида растения, но не представляет собой истинного Еоллоидального раствора. Частицы суспензии сравнительно велики, неоднородны и содержат белки, липоиды и пигменты. Вероятно, частицы суспензии удерживаются во взвешенном состоянии благодаря гидрофильным свойствам белков. Прибавление органических растворителей нарушает пигментно-белковую связь, денатурирует и осаждает белок и растворяет хлорофилл и каротиноиды. [c.385]

Точку зрения Либальдт разделяет Штерн [120, 121], который рассматривал флуоресценцию хлорофилла in vivo как наиболее важный признак его состояния. Этот исследователь наблюда.1, что нефлуоресцирующие коллоидные растворы хлорофилла можно заставить флуоресцировать добавлением липоида (мыла, олеиновой кислоты, лецитина) . тапоид переводит коллоид в эмульсию, причем пигмент образует истинный раствор в липоидных каплях. Вакки [132] нашел, что присутствие олеата натрия мешает исчезновению флуоресценции спиртового раствора хлорофилла при разведении его водой. Это показывает, что олеат и хлорофилл связываются в коллоидные частицы и что такая связь препятствует гашению флуоресценции. Олеат-хлорофильный комплекс может осаждаться из коллоидального раствора высаливанием, как коацер- [c.394]

Таким образом, обратимое выцветание хлорофилла in vivo, очевидно, значительно слабее, чем эффекты, наб.людавшиеся Порре и Рабиновичем и Ливингстоном для растворов хлорофилла в метиловом спирте. Положение меняется, если допустить, что обратная реакция — также фотохимическая, т. е. что хлорофилл использует фотоны в первую очередь на прямое или непрямое восстановление СОд , окисляясь сам в этом процессе, а затем использует их в окисленном состоянии на прямое или косвенное окисление воды и свое собственное восстановление (как принимается в теории Франка и Херцфельда [81]). При этих условиях стационарное состояние фотосинтеза может поддерживаться только в том случае, если две фотохимические реакции идут с одинаковой скоростью. [c.558]

Вакки [28] приготовил посредством разбавления спиртовых растворов возрастающими количествами воды серию коллоидных растворов хлорофилла с липоидом (олеат натрия) и без него. Если олеат не прибавлялся, то смещение полосы поглои ения с 660 до 672 мц, происходящее в узких пределах концентраций и рассматриваемое как указание на переход от мономатекулярного состояния к агрегированному, сопровождалось полным исчезновением флуоресценции. В присутствии олеата полоса поглощения начинала сдвигаться при том же разведении, однако смещение останавливалось на 670 мц вместо 672, и в то же время флуоресценция восстанавливалась. Путем высаливания можно было осадить из этих флуоресцирующих коллоидных растворов двоякопреломляющие коацерваты олеата хлорофилла. [c.186]

Растительный материал (надзелшая часть травянистых растений, листья, цветки, плоды, корни, древесина или кора) экстрагируется водой для извлечения фенольных гликозидов [593, 595, 596, 652], водно-спиртовыми смесями (50, 70, 80%-ными) или спиртом (метанол, этанол) — для извлечения флавоноидов [135, 497, 571], ацетоном [214, 218, 294], а также метилэтилкетоном с водой [280] — для извлечения агликонов фенольного характера. Полученные экстракты упаривают в вакууме (иногда в атмосфере азота) до сухого состояния или до концентрированных растворов. Суммарные экстракты подвергают очистке от сопутствующих липофильных веществ, таких, как хлорофилл, липиды и др., промыванием петролейным эфиром, диэтиловым эфиром, хлороформом или бензолом [135]. Очищенные продукты растворяют или разбавляют дополнительно водой, и этот водный раствор после фильтрации используют для хроматографирования. Это типичный и наиболее простой пример первичной подготовки [106, 613]. В ряде работ [112, 135] водный концентрат подвергают дополнительной обработке и проводят осаждение водорастворимых примесей (пептиды, полисахариды и др.) путем разбавления водного раствора этанолом, метанолом илй ацетоном. Этот метод оказал большую услугу для отделения от водных растворов сапонинов, которые, солюбилизируя флавоноидные соединения, не давали возможности разделить их на капроне [47, 98]. [c.136]

ЧТО вызывает переход этих молекул в возбужденное состояние. Затем эта поглош,енная энергия превращается возбужденной молекулой хлорофилла в химическую энергию. На фиг. 218 приведена возможная схема такого превращения электрон в молекуле хлорофилла а после поглощепия кванта красного света переходит в неустойчивое возбужденное состояние и используется далее для восстановления слабого окислителя А. Окисленный хлорофилл регенерирует в исходное состояние, взаимодействуя со с.пабым восстановителем DH. Электрон же движется против термодинамического градиента за счет световой энергии, поглощенной хлорофиллом. Если А — это НАДФ, а DH — HgO, то Ог выделяется из воды, а НАДФ-Нг образуется за счет световой эпергии. [c.553]

Вторая система (II) включает неизвестные переносчики, которые передают электрон от воды к хлорофиллу Ь этот процесс сенсибилизируется хлорофиллом ап, который, поглощая квант света, переходит в триплетное состояние. Именно в этот момент энергия света и расходуется на отрыв электрона от воды и энергия электрона увеличивается. Затем электрон начинает путешествие от хлорофилла Ь к производному бензохииона — пластохи-нону, затем к цитохромам Ъ и /) и, наконец, к хлорофиллу а, соединяя таким образом систему II с I. [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология