Фотосинтетическая система Хлоропласты и их пигменты

В настоящее время твердо установлено, что фотосинтетические пигменты и прежде всего хлорофилл так или иначе ассоциированы с мембранной системой хлоропластов. В мембранной системе локализована также электронно-транспортная цепь фотосинтеза (на каждый тила-коид приходится около 200 цепей). [c.98]

Корневая система усваивает различные макро- и микроэлементы (N, Р, К, S, Mg, Са, С1), которые являются компонентами фотосинтетического аппарата, хлоропластов и пигментов, ферментов, коферментов, белково-липоидного комплекса. [c.217]

Из такого представления вытекает несколько важных следствий. Прежде всего из него следует, что можно отделить, во-первых, фотохимические процессы, в которых участвуют фотосинтетические пигменты, от системы темповых реакций и, во-вторых, реакции, относящиеся к ферментативному восстановлению СО2 (в растениях и бактериях), от реакций, приводящих к образованию кислорода (растения) или к окислению субстрата (бактерии). И действительно, уже давно известно, что препараты отмытых хлоропластов на свету способны катализировать выделение кислорода в присутствии большого числа разнообразных акцепторов электронов (цитохромы, хиноны, красители ряда индофенола, феррицианид, НАД" и т. д.) [c.319]

У эукариот фотосинтез протекает в органеллах, называемых хлоропластами. Их число может варьировать от одного (как у одноклеточной водоросли hlorella) до примерно ста (как в клетках палисадной паренхимы). Диаметр хлоропластов составляет 3—10 мкм (в среднем около 5 мкм), поэтому они хорошо видны в световой микроскоп (рис. 5.2 и 7.3). Хлоропласты окружены двойной мембраной, которая образует оболочку хлоропласта. Они всегда содержат хлорофилл и другае фотосинтетические пигменты, расположенные на системе мембран. Мембраны погружены в основное вешество, или строму. Детали строения хлоропластов можно выявить при помоши электронного микроскопа. На электронной микрофотографии низкого разрешения (рис. 5.11, 5.13 и 7.4) показан типичный вид хлоропластов в клетке мезофилла. На рис. 7.6 и 7.8 показаны электронные микрофотографии хлоропластов, а на рис. 7.7 схема строения хлоропласта и его мембранных систем. На мембранах протекают световые реакции фотосинтеза фазд. [c.257]

Вводные пояснения. Пигментная система хлоропласта представлена двумя типами пигментов зелеными — хлорофиллами а и 6 и желтыми — каротиноидами. Основной функциональный пигмент — хлорофилл а, обнаруженный, за исключением бактерий, у всех фотосинтезирующих организмов. Этот пигмент служит непо-сре Дственным донором энергии для фотосинтетических реакций, остальные пигменты лишь передают поглощенную ими энергию хлорофиллу а. У большинства наземных высших растений содержание хлорофилла а в два-три с половиной раза выше, чем содержание хлорофилла Ь. [c.75]

Фотосинтетические пигменты содержатся в протяженной системе внутренних мембран хлоропласта, которые являются местом, где происходит фотосинтез С помощью электронной микроскопии в хлоропласте удалось различить группы замкнутых мешкообразных дисков, названных тилакоидами, которые расположены один над другим, образуя грану (рис. 10 3, S). Внутренний объем, ограниченный мембраной одного тилакоида, известен как локус (lo ulus от лат. — ящичек с перегородками, полочками, ларчик). Концы тилакоидов, находящиеся в контакте со стромой, называют краями (margins), а участки, где два тилакоида плотно прилегают друг к другу, — перегородками (partition). Стопки гран связаны между собой мембранами, которые называют одиночными тилакоидами, или ламеллами стромы. [c.331]

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]

В фотосинтетической единице за счет стока энергии на одну или несколько молекул пигмента с приданной ей ферментной системой работа осуществляется очень эффективно даже при слабых освещенностях. Считается, что насыщение фотосинтеза соответствует таким освещенностям, при которых реакционный центр фотосинтетической единицы поглощает. (перерабатывает) около 50 квантов в секунду (А. Б. Рубин, 1968). Всего в одном хлоропласте содержится в среднем около 2405 фотосинтетически активных центров. [c.149]

Хотя жидкостно-мозаичную структуру мембраны обычно представляют в виде белковых айсбергов , плавающих в липидном море, в случае сопрягающих мембран это не совсем так. Благодаря высокому содержанию белков (50% внутренней митохондриальной мембраны составляют интегральные белки, 25%—периферические и 25%—липиды) эти мембраны имеют относительно плотную упаковку. Бислойные участки составляют менее 60% мембраны. Различные сопрягающие мембраны имеют несколько разный липидный состав 10% липида внутренней мембраны митохондрий составляет кардиолипин в случае мембраны тилакоидов хлоропластов фосфолипиды составляют лишь 10% липидов, остальные — это галактолипиды (40%), сульфоли-пиды (4%) и фотосинтетические пигменты (40%). Несмотря на такие различия липидного состава, свойства бислойных участков различных мембран в отношении исходной и индуцированной ионофорами проницаемости достаточно сходны. Это позволяет использовать для их описания данные, полученные на искусственных бислойных мембранах. В то же время свойства белковых транспортных систем могут быть уникальными не только для данных органелл, но и для данной ткани. Так, например, внутренняя мембрана митохондрий из печени крысы содержит транспортные системы, которых нет в митохондриях из ее сердечной мышцы (разд. 8.3). [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология