ФИКСАЦИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ С02 В ПРОЦЕССЕ ФОТОСИНТЕЗА

Процесс фотосинтеза делится на две стадии. В световых реакциях энергия света поглощается и преобразуется в химическую энергию. В темновых реакциях эта энергия используется для восстановления или фиксации СО2 и синтеза клеточных компонентов. [c.182]

Таки1й образом, в процессе фотосинтеза растений различают две отдельные группы реакций, в каждой из которых принимают участие свои ферментные системы а) реакции, связанные с фиксацией я восстановлением СО2, б) реакции, притодящие к окислению воды [c.32]

Однако в 30-40-х годах нашего столетия, яа основании работ многих исследователей с изолировгшными хлоропластами, эта точка зрения Оыла изменена. Оощепризнанным стало представнение о хлоропластах как органоидах клетки, способных осуществлять не весь процесс фотосинтеза, а только реакции, связанные с выделением кислорода. Это представление об Ограниченной роли хлоропластов в фотосинтезе продержалось сравнительно недолго. Работами последних лет с изолированными хлоропластами установлено, что в них протекает весь процесс фотосинтеза - и выделение кислорода, и фиксация, и восстановление СО - с образованием примерно тех же промежуточных и конечных продуктов, что и при фотосинтезе живых клеток. [c.114]

Подавляющее большинство исследователей в настоящее время считай , что при усвоении одной молекулы СО2 или ввделении одной молекулы 0 затрачивается 8-12 квантов. Эти величины совпадает с расчетами количества квантов, участвующих в фиксации и восстановлении СО2, исходя из предстаалений о наличии двух фотохимических реакций в процессе фотосинтеза и об участии в восстановительном цикле углерода НАДФ Нз и АТ (стр, [c.166]

Итак, мы видим, что ферредоксин может играть ключевую роль в процессе фотосинтеза. Он может отдавать электроны в нециклическую цепь на NADP+, что приводит к образованию сильного восстановителя NADPH, необходимого для восстановления СОг. Ферредоксин может также отдавать электроны в циклическую цепь переносчиков, в результате чего получается только АТР. Синтезированный АТР может использоваться либо для фиксации СОг, либо в других процессах, в которых он играет роль единственного источника энергии, например в синтезе белка и в превращении глюкозы в крахмал — оба этих процесса протекают в хлоропластах. Очень интересны и физиологический механизм, управляющий работой ферредоксина, и свойства самого этого белка, имеющего очень низкий окислительно-восстановительный потенциал, — 0,43 В, примерно равный потенциалу газо- [c.80]

Фиксация атмосферного азота, восстановление нитрата и сульфата, синтез белков и множество других реакций зависят от источников энергии, образующихся в. процессе фотосинтеза, т. е. от АТР, восстановленного ферредоксина и NADPH. Эти реакции имеют не менее важное значение, чем фиксация СОг. Они необходимы для осуществления у растений процесса фотосинтеза в целом. Что касается механизмов регуляции и интеграции фотосинтетических процессов, то в этом вопросе еще много неясного. [c.115]

У цианобактерий обнаружена способность к бескислородному фотосинтезу, связанная с отключением II фотосистемы при сохранении активности I фотосистемы (см. рис. 75, В). В этих условиях у них возникает потребность в иных, чем Н2О, экзогенных донорах электронов. В качестве последних цианобактерии могут использовать некоторые восстановленные соединения серы (H2S, НагЗгОз), Н2, ряд органических соединений (сахара, кислоты). Так как поток электронов между двумя фотосистемами прерывается, синтез АТФ сопряжен только с циклическим электронным транспортом, связанным с I фотосистемой. Способность к бескислородному фотосинтезу обнаружена у многих цианобактерий из разных групп, но активность фиксации СО2 за счет этого процесса низка, составляя, как правило, несколько процентов от скорости ассимиляции СО2 в условиях функционирования обеих фотосистем. Только некоторые цианобактерии могут расти за счет бескислородного фотосинтеза, например Os illatoria limneti a, вьще-ленная из озера с высоким содержанием сероводорода. Способность цианобактерий переключаться при изменении условий с одного типа фотосинтеза на другой служит иллюстрацией гибкости их светового метаболизма, имеющей важное экологическое значение. [c.314]

Изучал химизм дыхания и брожения. Показал, что спиртовое брожение не является первой фазой дыхания (как считали до его работ), но оба этих процесса связаны общими промежуточными продуктами превращения углеводов. Установил, что дрожжи способны осуществлять реакцию Канниццаро с образованием спиртов и кислот, а грибок Aspergillus ni-ger — реакцию образования лимонной кислоты. Эти открытия послужили основой для разработки технических способов получения названных продуктов. Установил путь восстановления растениями нитратов до аммиака. Показал, что при фиксации атмосферного азота азотобактером образуется аммиак. Выяснил характер изменений фотосинтеза в течение суток. [107а] [c.259]

Элементарный азот реагирует при комнатной температуре с образованием аминокислот и белков в клубеньках некоторых растений. Реакцию катализируют ферменты, а энергию, необходимую для эндотермических процессов, обеспечивает фотосинтез. Химия этого процесса фиксации азота растениями не известна. Полученные в настоящее время данные указывают на то, что катализирующие этот процесс ферменты содержат железо или молибден в двух различных центрах. Один ценпр связывает молекулу N2, а другой активирует перенос электрона к связанной молекуле N2, что приводит к ее восстановлению до NH3 или RNH2, вероятно, через промежуточное образование N2H2 и N2H4. [c.437]

Фотохимическое восстановление хлорофилла, его аналогов и производных органическими восстановителями (аскорбиновой кислотой, цистеином и др.) с образованием продуктов, имеющих повышенную энергию за счет поглощенных квантов света, обнаружил А. А. Красновский [1349] спектральным путем и по изменению окислительно-восстановительного потенциала. В темноте происходит без участия кислорода обратный процесс окисления, возвращающий систему в теормодинамически устойчивое состояние. А. А. Красновский предполагает, что фотовосстановление хлорофилла происходит путем перехода на его бирадикал - X электрона от восстановителя НА, после чего последний уже без участия света передает протон окислителю В. Аналогично должны проходить первые стадии фотосинтеза в растениях, где НА — вода или первичные продукты ее восстановления и В — восстанавливающаяся Og или первичные продукты ее фиксации. Таким образом, перенос водорода совершается двумя сопряженными процессами переносом электрона к хлорофиллу и переносом протона к нему же или, что более вероятно, непосредственно к дальнейшим промежуточным продуктам цепи реакций, ведущих к восстановлению СОо. Упрощенная схема участия хлорофилла в фотосинтезе согласно этим представлениям имеет вид [c.476]

Общая характеристика фотосинтеза. Фотосинтез — это совокупность процессов, в ходе которых солнечная энергия запасается в виде химических связей органических соединений, синтезируемых из неорганических веществ. Он состоит из двух фаз световой (фото-физический и фотохимический этапы) и темновой. В ходе световой фазы происходит поглощение солнечной энергии хлорофиллом и передача ее в реакционный центр, где в результате химических реакций, включающих транспорт электронов между различными переносчиками и сопряженного с ним фосфорилирования, образуются восстановительные и энергетические эквиваленты (НАДФН и АТФ). Для протекания световой фазы требуются световая энергия, сборщики световой энергии и вода (или другой источник водорода). Темновая фаза фотосинтеза — это фиксация и восстановление СО2 с образованием углеводов и других конечных продуктов [c.193]

Темновая фаза фотосинтеза (цикл Кальвина) включает в се в качестве основного процесса восстановление углекислоты, по. ченной клеткой из окружающей среды, до углеводородов. Восс новителем здесь служит образованный на световой. ф НАДФ-Нг, причем эта реакция эндотермична, и необходимая для развития энергия поставляется за счет расщепления АТФ. Хар терный тип реакции фиксации СО2 и образования углеводоро можно представить в виде [c.190]

Фотосинтез растеиий мог возникнуть лишь на определенном этапе существования и развития жизни на Земле как дальнейшее усложнение и развитие менее совершенных форм фиксации углекислого газа. Очевидно, типы ассимиляции СОа в процессе эволюции обмена веществ развивались от гетеротрофного к, автотрофному (фотосинтезу) через хемотрофию, фоторедукцию. Углекислый газ, присоединяясь к какому-либо органическому радикалу, входит в состав карбоксильной группы, которая восстанавливается у гетеротрофов за счет. энергии экзэргонических реакций, а у автотрофов — за счет энергии солнца. Восстановленный углерод включается в обмен веществ и-различные типы биосинтеза. [c.149]

Однако сами по себе АТР и NADPH не в состоянии восстановить СО2. Очевидно, и темновая фаза фотосинтеза — сложный процесс, включающий большое количество реакций. Кроме того, существуют различные пути восстановления СО2. В настоящее время известны так называемые Сз-путь и С4-путь фиксации СО2, фотосинтез по типу толстянковых (САМ-метаболизм) и фотодыхание. Рассмотрим каждый из этих путей в отдельности. [c.90]

Как уже отмечалось, в хлоропластах обкладки отсутствуют граны, а следовательно, слабо представлена ФС П, необходимая для нециклического транспорта электронов, однако в них в изобилии накапливается крахмал. Объясняется это тем, что в хлоропластах обкладки используется поставляемый малик-энзимом NADPH, а также тот Oj, который образовался при окислительном декарбоксилировании малата (или аспар-тата). В этих хлоропластах в процессе циклического фотофосфорилирования синтезируется большое количество АТР и фиксация СО 2 осуществляется по типу цикла Кальвина. У некоторых растений с С4-путем фотосинтеза (амарант, лебеда) яблочная кислота декарбоксилируется в митохондриях клеток обкладки с восстановлением NAD. [c.95]

В предыдущей главе мы выяснили, что NADPH и АТР являются продуктами световых реакций фотосинтеза. Далее происходят темновые процессы фиксации СОг, в которых используется ассимиляционная сила молекул NADPH и АТР. В этой главе мы рассмотрим некоторые подробности реакций, связанных с восстановлением СОг до уровня углеводов. Кальвин и его сотрудники, рабо-тавщие над рещением этих вопросов с 1946 г., предложили настолько удачную методику эксперимента и столь точно установили механизмы реакций, что анализ их данных. приобрел очень важное значение для современной биологии в целом. За работу по выяснению пути углерода при фотосинтезе Кальвин получил в 1961 г. Нобелевскую премию по химии. [c.84]

Смотреть страницы где упоминается термин ФИКСАЦИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ С02 В ПРОЦЕССЕ ФОТОСИНТЕЗА: [c.448] [c.125] [c.37] [c.233] [c.243] [c.258] [c.119] [c.231] [c.225] [c.89] [c.401] [c.173] [c.225] [c.89] [c.78] [c.476] [c.275] [c.167] [c.284] [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология