Схема процесса фотосинтеза

Рис. 21.14. Упрощенная схема кругооборота кислорода в природе с указанием некоторых про-стейщих реакций с его участием. Важнейшим источником кислорода служит земная атмосфера. Часть О2 образуется в верхних слоях атмосферы в результате диссоциации Н2О под действием солнечного излучения. Часть О, выделяется зелеными растениями в процессе фотосинтеза из Н2О и СО2. В свою очередь атмосферный СО2 образуется в результате реакций горения, дыхания животных и диссоциации бикарбонат-иона в воде. Атмосферный О2 расходуется на образование озона в верхних слоях атмосферы, окислительные процессы выветривания горных пород, в процессе дыхания животных и в реакциях горения.

Рис. 17.2. Схема процесса фотосинтеза фитопланктона вблизи от поверхности. В кружках указаны относительные количества требуемых питательных веществ и наиболее распространенные (хотя и не единственно возможные) формы этих веществ.

Механизм процессов фотосинтеза может быть представлен следующей схемой [c.608]

Фиг. 1. Схема процесса фотосинтеза.

Рис. [. 5. Схема первичных процессов фотосинтеза высших растение

Поскольку исходным процессом фотосинтеза является поглощение света хлорофиллом, приближенно фотосинтез можно представить в виде следующей схемы. [c.177]

Хлорофилл — вещество, ответственное за зеленый цвет в растениях, является комплексным соединением, в котором четыре пиррольных цикла связаны в виде комплекса с магнием. Основное значение хлорофилла в природе — его участие в процессе фотосинтеза, в преобразовании световой энергии в химическую [8]. Хотя механизм фотохимического превращения двуокиси углерода и воды в углеводы и кислород еще не совсем ясен, первичной реакцией должно быть фотовозбуждение хлорофилла с последующим использованием этой энергии для окисления воды и восстановления двуокиси углерода. Известны два хлорофилла а и 6 (XII, XIII), которые мало отличаются по структуре, причем главным образом ответствен за фотосинтез первый из них. Полный синтез XII и XIII был осуществлен в 1960 г. [9] (схема 4). [c.318]

Гемоглобин и миоглобин —комплексы железопорфиринов с белками, выполняющие функцию фиксации и транспорта молекулярного кислорода в организмах животных. Цитохромы, имеющие аналогичную принципиальную структуру, выполняющие роль переносчика электрона в схемах фотосинтеза, дыхания, окислительного фосфорилирования и др. окислительно-восстановительных реакциях, найдены у всех животных, растений и микроорганизмов. Хлорофиллы — главные участники процессов фотосинтеза — содержатся в высших растениях, водорослях и фотосинтезирующих бактериях. [c.265]

СХЕМА ПРОЦЕССА ФОТОСИНТЕЗА [c.163]

Рис. 18.4. -схема процесса фотосинтеза [c.572]

Источником углеводов в природе служит процесс фотосинтеза — превращение в зеленых листьях растений углекислого газа воздуха в углеводы. Энергию для этого процесса дает солнечный свет. Фотосинтез служит единственным источником органических веществ в живой природе, поскольку животные неспособны синтезировать органические вещества нз неорганических они лишь перерабатывают органические веи ества, накопленные растениями. Велика роль продуктов фотосинтеза и в качестве источников энергии и каменный уголь, и нефть, и газ, и тем более древесина — все это консервированная солнечная энергия , накопленная за счет фотосинтеза. Общий результат фотосинтеза можно выразить схемой [c.317]

После завершения этих реакций наступает темновая стадия процесса фотосинтеза, сущность которой состоит в передаче водорода молекулой восстановленного хлорофилла молекуле СО2 с образованием органических соединений типа углеводов. Этот процесс совершается под действием соответствующих ферментов по схеме [c.178]

Основные научные работы посвящены изучению механизма фотосинтеза. Показал (1941), что первичный процесс фотосинтеза заключается в фотолизе молекулы воды, в результате чего образуются кислород, выделяющийся в атмосферу, и водород, идущий на восстановление двуокиси углерода. Используя радиоактивный изотоп углерод-14 в качестве метки и метод хроматографии на бумаге, установил последовательность фо-тосинтетического цикла (цикла Кэлвина) ассимиляция двуокиси углерода зеленььми растениями — превращение его в органические вещества — последующее восстановление. Создал (1956) схему полного пути углерода при фотосинтезе, ставшую классической. Предложил модель превращения световой энергии в химическую. Показал, что превращения фосфата пентозы играют большую роль в жизнедеятельности не только растений, но и животных. Изучал вопрос о происхождении и развитии жизни на Земле. [c.279]

Что вы понимаете под процессами фотосинтеза дыхания и брожения Приведите схему фотосинтеза. [c.81]

Приведенная выше схема фотосинтеза является лишь приближенной и не отражает всех деталей этого чрезвычайно сложного явления. В последние годы было установлено, что на восстановление одной молекулы СОа ДО углерода затрачивается не один, а 8—12 квантов энергии. Это свидетельствует о том, что в процессе фотосинтеза происходит по крайней мере восемь первичных фотохимических реакций, которые совершаются в определенном порядке с другими (не фотохимическими) реакциями. [c.178]

Последовательность реакций, в которых диоксид углерода связывается в процессе фотосинтеза, была впервые предложена в 50-х годах Кальвином ее часто называют циклом Кальвина или фотосинтетическим циклом восстановления углерода (см. схему 4). В отличие от световой реакции, свойственной только фотосинтезирующим тканям, синтез углеводов из диоксида углерода имеет много общего с реакциями, используемыми для синтеза углеводов в нефотосинтезирующих организмах. Тем не менее поражают масштабы этого процесса в зеленых растениях по самым минимальным оценкам растения ежегодно связывают около 35-10 кг углерода, причем для получения каждого грамма связанного углерода растение должно переработать более 6250 л воздуха. Хотя 99 % диоксида углерода, усваиваемого растениями из воздуха, связывается в процессе фотосинтетических реакций на свету, существуют и процессы темнового карбоксилирования [2], отличающиеся высокой скоростью и вносящие значительный вклад в общее количество связываемого углерода некоторых растений, в особенности суккулентов (сем. rassula eae). [c.398]

Из схемы видно, что фосфопировиноградная кислота дает начало аминокислотам и жирным кислотам, другим продуктам фотосинтеза. Существуют также другие теории и схемы процессов фотосинтеза. [c.399]

Схема процесса фотосинтеза в целом по Таннеру и др. может быть представлена следующими реакциями [c.98]

В 1923 г. Тунберг высказал предположение, что в процессе фотосинтеза происходит образование активного водорода из воды. Экспериментальное доказательство этой гипотезы дал спустя 14 лет Хилл, который, показал, что изолированные хлоропласты при освещении катализируют восстановление окислителя (А) и выделение кислорода по следующей схеме [c.261]

Хлорофилла в растениях около 1% от массы сухого вещества. Он содержится в хлорофилловых зернах, или хлоропластах, участвует в сложной цепи окислительно-восстановительных реакций и фотохимический процессов, происходящих при фотосинтезе. Световая энергия, поглощенная хлорофиллом, расходуется на фотохимическую реакцию, при которой водород воды восс ганавливает углекислый таз до органических соединений. По одной из теорий первым продуктом фотосинтеза являетея какое-то двууглеродное (содержащее два атома углерода) соединение, обозначаемое С2. Из него образуется сначала фосфоглицериновая кислота, а затем углеводы. Изучение промежуточных продуктов с помощью меченых атомов привело к следующей схеме процессов фотосинтеза [c.394]

Производные пиридина встречаются в природе, и о некоторых из них пойдет речь в т. 2, разд. 17.5 и 17.7. Мы, однако, можем сразу же отметить тот факт, что очень важный биохимический окислительно-восстановительный процесс включает четвертичную соль амида никотиновой кислоты (никоти-намид, витамин РР). Биохимики называют это сложное соединение НАД (со-кращенпе от дкотиндмидаденинЗинуклеотид), и оно, вместе с подобным ему веществом Н А ДФ, играет значительную роль в процессах клеточного дыхания, фотосинтеза, синтеза карбоновых кислот с длинной углеродной цепью ( жирных кислот ), а также в процессе зрения. Ниже представлена схема процесса превращения НАД в его восстановленную форму. Заметьте, что окислительно- [c.635]

Рассматривая круговорот углерода, мы уже противопоставляли друг другу два процесса фотосинтез, при котором фиксируется СОз и выделяется О2, и минерализацию органических веществ, связанную с потреблением О2 и освобождением СО2. Процессы эти противоположны. С точки зрения массообмена важнее всего переход углерода из газообразного неорганического вещества в полутвердые и твердые органические соединения и обращение ртого процесса. Если же рассматривать оба этих процесса с позиций энергообмена, т. е. преобразования энергии, то углерод имеет меньшее значение, чем водород. Еще Ю. Р. Майер (1848) сформулировал положение Растения поглощают одну силу-свет-и создают другую-химическое различие ( сила здесь в смысле энергия ). В процессе фотосинтеза лучистая энергия Солнца преобразуется в химическую энергию вода при этом разлагается на кислород и водород, а последний в результате связывания с углеродом (из СО2) переводится в метастабильное состояние (см. схему). Большая часть та- [c.213]

Тимирязев усматривал сходство хлорофила и гемоглобина не только в их физических и химических свойствах, но и в характере катализируемых ими процессов. В основу схемы механизма фотосинтеза, разработанной в 1871 г., он кладет основное положение о том, что хлорофилл в этом процессе также претерпевает окислительно-восстановительные превращения, как и гемоглобин в процессе дыхания животных. При этом Тимирязев подчеркивал, что хлорофилл служит для передачи растительному организму окиси углерода подобно тому, как кровь служит для передачи животному организму кислорода [c.167]

Необходимо указать, что К. А. Тимирязев еще в 1871 г. предложил схему, трактующую фотосинтез как окислительно-восстановительный процесс, где в качестве одного из компонентов окислительно-восстановительной системы фигурирует хлорофилл. Последнее обстоятельство дает преимущество схеме Тимирязева по сравнению со всеми другими ей современными, а также многими более поздними схемами. [c.56]

Из схемы видно, что фосфопировиноградная кислота дает начало аминокислотам и жирным кислотам, другим продуктам фотосинтеза. Существуют также другие теории и схемы процессов фотосинтеза. Зеленые листья поглощают не более 70% падающей на них световой энергии. Остальные 30% отражаются листовой поверхностью или проходят сквозь листья. Кроме того, не вся солнечная энергия, поглощенная хлорофиллоносными тканями, расходуется на фотосинтез. Большая часть ее переходит в тепловую форму. Па фотосинтез идет в среднем 1—5% энергии, поглощенной листо.м. Толыад [c.394]

Оказалось, что кислород, выделяемый растениями, образуется в результате расщепления поглощенной воды, а не углекислого газа. Таким образом, те схемы процесса фотосинтеза, которые считались уже установленными, оказались неправильными. Благодаря работам, проведенным с мечеными атомами, ученые сильно приблизилис]. к выяснению сущности процесса фотосинтеза. [c.233]

Кальвин выдвинул предположение, что в хлоропластах имеется какое-то вещество-акцептор, которое, взаимодействуя с СОз, образует фосфоглицериновую кислоту (акцептор Ч-СОз— ФГК). Для того чтобы установить природу акцептора, была проведена серия опытов с изменяющимися внешними условиями (смена света и темноты в присутствии и отсутствии СОз). Оказалось, что после выключения света содержание ФГК продолжает расти. Одновременно наблюдалось быстрое исчезновение пятиуглеродпого соединения, рибулезодифос-фата (РДФ). Через 30 с темноты РДФ не обнаруживался. Вместе с тем на свету количество РДФ оставалось постоянным. Иная картина наблюдалась в отсутствии СО2. В этом случае еси в темноте, ни на свету содержание РДФ и ФГК не изменялось. Из полученных данных следовало, что в присутствии СО2 РДФ в темноте используется для образования ФГК. Дальнейшие превращения ФГК требуют света. В силу этого Кальвин выдвинул следующую предварительную схему процесса фотосинтеза [c.132]

Было высказано предположение, что первичная световая реак ция в фотосинтезе и реакции Хилла заключается в фотолизе водь для создания восстановительного потенциала водорода и окисли тельного потенциала гидроксила. При фотосинтезе водород в конеч ном счете восстанавливает углекислоту с образованием углеводов, а при реакции Хилла водород восстанавливает добавленный окислитель. В обоих случаях гидроксил в конечном счете освобождает молекулярный кислород. Эти реакции представлены в табл. 23. Согласно предложенной схеме, весь кислород, выделяемый при фотосинтезе, происходит из воды. Используя НгО , удалось показать, что кислород, выделяемый в процессе фотосинтеза, действительно происходит из воды, а не из углекислого газа. [c.261]

Все схемы пер(ВИчного процесса фотосинтеза предполагают, что при разложении воды (непременными участниками процесса являются хлорофилл и вода. Кроме того, оя протекает в присутствии целого ряда биологически важных соединеиий, таких, как никотинамиддинуклеотид [c.144]

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]

Очень важным примером изотермических химических колебаний являются, по-видимому, периодические явления при фотосинтезе. Чернавская и Чернавский [12] рассмотрели с этой точки зрения цикл темповых реакций фотосинтеза, который предложил Кэлвин [13]. В цикле участвуют сахаристые вещества с числом углеродных атомов в молекуле от трех до семи (триозы, тет-розы, пентозы, гексозы и гептозы). Если указывать это число нижним индексом, то схема процесса записывается так [c.445]

Каротиноиды являются липофильными красящими веществами, широко распространёнными в растительном и животном мире и участвующими в процессах фотосинтеза. При ферментативном расщеплении каротины превращаются в витамин А1 (на приведённой выше схеме место разрыва показано пунктиром), причём только (3-каротин даёт две молекулы ретинола поэтому его называют провитамином А1. Каротины отличаются наличием большого числа сопряжённых двойных связей >С=С< (именно поэтому они интенсивно окрашены), причём почти все природные каротины имеют Е-конфигурации двойных связей лишь немногие из каротиноидов имеют одну или несколько связей с 7-конфигурацией. В некоторых животных тканях может осуществляться изомеризация двойных связей. Вследствие этого в печени крысы обнаружена 7-форма витамина А в зрительном пигменте глаз также имеется каротино-ид, содержащей одну двойную связь с 2-конфигурацией. [c.132]

Из анализа приведенной схемы видно, что высоковосстанов-ленный углерод (метан) имеет резко различный изотопный состав значения для биогенного метана и метана из срединной долины рифтовых зон отличается на 75%о. Углерод древнего докембрийского ОВ более легкий ( с = -29...-33%о), чем палеозойский, при этом углерод морского позднепалеозойского и мезозойского ОВ легче , чем континентального. Для современного и плиоценового ОВ морского генезиса характерен более тяжелый изотопный состав ( С = —16...—23%о). Наземное ОВ того возраста обычно более легкое ( С = —23...—33%о). В целом органический углерод осадочных толш содержит меньше на 25%о, чем углерод карбонатов. Это обусловлено процессами фотосинтеза, при которьгх происходит очень широкое фракционирование изотопов. Дефицит служит показателем биогенного генезиса углерода, а легкий углерод карбонатов является показателем их генетической связи с трансформацией ОВ. [c.71]

Процесс фотосинтеза всесторонне исследован М. Кальвином (1947—1956 гг.), успешно применившим для этих целей метод "меченых атомов. Упрощенная схема фотосинтеза сводится к следующему. Оксид углерода СО2 при участии фермента взаимодействует с одним из промежуточных продуктов фотосинтеза — фосфорилированной кетопентозой, так называемым рибулозо-дифосфатом (I) или согласно номенклатуре ЮПАК 1,5-дифосфатом D-эритро-пентулозы. Первоначально образуется нестойкий продукт, предположительно 1,5-дифосфат2-карбокси-З-пентулозы (II), который расщепляется под влиянием ферментов на дзе молекулы устойчивого З-фосфат-О-гли-цериновой кислоты (ПГ). [c.217]

На схеме указаны также энергетические эффекты образования АТФ н НАДФ-Нг в процессе фотосинтеза н экспериментально найденные времена, необходимые для прохождения отдельных этапов. Можно видеть, что этапом, определяющим общую скорость, является реакция, в которой взаимодействуют системы I и П. [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология