Фотофизические стадии фотосинтеза

Фотофизические стадии фотосинтеза 49 [c.49]

Различают световую и темновую стадию фотосинтеза. Световая стадия включает фотофизические процессы и фотохимические реакции с участием хлорофилла. Фотосинтез начинается с первой пусковой стадии, когда молекулы хлорофилла поглощают квант света. При этом они возбуждаются до синглетного состояния (5) с временем жизни 10 с, которое подвергается конверсии в относительно стабильное бирадикальное (триплетное) состояние Т) с временем жизни порядка долей секунды [c.284]

ФОТОФИЗИЧЕСКИЕ СТАДИИ ФОТОСИНТЕЗА [c.49]

Фотофизические стадии фотосинтеза Б7 [c.57]

Фотофизические стадии фотосинтеза [c.51]

Во всех фотобиологических процессах энергия света необходима для преодоления активационных барьеров химических превращений. Однако в фотосинтезе при этом происходит непосредственное запасание световой энергии и виде энергии химических связей, конечных продуктов (глюкоза), поскольку последние обладают большим запасом свободной энергии по сравнению с исходными веществами (СО2 и Н2О). В остальных фотобиологических процессах свет также индуцирует фотохимические реакции, но в их продуктах не содержится избытка свободной энергии по сравнению с исходными веществами. Тем не менее и в этих случаях в последующих за фотохимической стадиях темновых процесах могут инициироваться сложные физиолого-биохимические превращения, в ходе которых мобилизуются большие количества свободной энергии, ранее запасенной в биоструктурах. Конечные результаты такого рода превращений (например, стимулирующее действие света на морфогенез, биосинтез пигментов, фотостимуляция дыхания) по общему энергетическому эффекту могут быть весьма велики, хотя непосредственного запасания энергии света при этом и не происходит. Последовательность превращений в фотобиологических процессах может включать следующие стадии поглощение света хромофорной группой и образование электронно-возбужденных состояний миграция энергии электронного возбуждения первичный фотофизический акт и появление первичных фотопродуктов промежуточные стадии, включая перенос заряда, образование первичных стабильных химических продуктов физиологобиохимические процессы конечный фотобиологический эффект. [c.276]

Не все стадии в процессе фотосинтеза являются выясненными и строго доказанными. Однако несомненно, что возбужденный светом хлорофилл является донором электронов, восстанавливая при участии атомов водорода из воды НАДФ до НАДФ-Нг, и, с другой стороны,— акцептором электронов, которые от ОН-ионов воды через цитохром возвращаются на хлорофилл или расходуются на образование АТФ. В то время как первичные фотофизические процессы при фотосинтезе заключаются в поглощении и переносе энергии квантов света, первичные фотохимические процессы заключаются прежде всего в образовании трех веществ молекулярного кислорода, восстановленного НАД или НАДФ и АТФ. Именно в реакциях [c.338]

Считается, что только обе фотосистемы обеспечивают эффективный фотосинтез в любую светопогоду. Первая стадия фотосинтеза состоит из фото-физической и фотохимической компонент. Фотофизическая компонента детально изучена физиками-спектроскопистами на молекулах хлорофилла и его ассоциатах и на многочисленных их моделях — металлопорфиринах. Сложнее обстоит дело с фотохимической компонентой окисления воды, выделения кислорода и транспортировки электрона к акцепторам СО2. [c.738]

Фотофизические стадии фотосинтеза 61 [c.61]

Первичным восстановителем в фотосинтезе является Н2О, которая разлагается на хлорофилл—белковом комплексе, находящемся в возбужденном высокоэнергетическом состоянии, до О2 и 2Y . Различают световую и темповую стадии фотосинтеза. Первая, световая стадия, включает фотофизические и фотохимические процессы. Главный фотофизический процесс происходит с молекулой гидрата хлорофилла (акваэкстракомплекса хлорофилла [c.735]

Авторы отразили труды многих исследователей, участвовавших в создании современных научных представлений о фотосинтезе в прошлом и настоящем. Список литературы, приведенный ими соответственно масштабу книги, будет весьма полезен читателям. Нельзя, однако, не подосадовать, что вне поля зрения авторов почему-то остались работы наших отечественных исследователей, которые, как известно, внесли существенный вклад в развитие фотосинтеза, особенно в познание первичных фотохимических и фотофизических стадий, а также в физиологию фотосинтеза. Международное признание получили труды академиков А. Н. Теренина и А. А. Красновского, их учеников и последователей, развивающих традиции, заложенные еще К- А. Тимирязевым. Минимальный список (работы общего характера, монографий и сборники), лишь частично восполняющий этот пробел, приведен ниже. [c.7]

В первой фотофизической стадии фотосинтеза проявляется миграция возбужденных квантов сверх определенного числа (порядка 100) хлорофилловых молекул. Эти кванты могут быть сначала абсорбированы молекулами хлорофилла а или перенесены.к ним из добавочных пигментов. Эта миграция заканчивается в пигментной молекуле, способной служить сборником энергии, в которой энергия возбуждения может превращаться в химическую энергию. Такое превращение можно представлять без химического изменения в сенсибилизаторе. Например, можно рассматривать хлорофилл в одной точке связанно с донором электрона (редуктант) и в другой точке — с акцептором электрона (оксидант). Когда такая молекула хлорофилла приобретает квант электронного возбуждения, она может захватить электрон (или Н-атом) в одной точке и отдать один электрон (или Н-атом) в другой точке и выйти из этого практически одновременного процесса в своей первоначальной форме. Альтернатива в том, что эти реакции не встречаются одновременно, но с интервалом времени между ними, достаточно долгим для образования, в фотостационарном состоянии, заметного количества хлорофилла в химически измененном виде последний может быть восстановленным, окисленным или смесью обоих. [c.319]

Содержимое хлоропласта, остающееся после удаления ламеллярной системы, называется стромой (или матриксом) хлоропдастов. Матрикс имеет мелкозернистое строение. В ламеллярной системе протекают фотофизические, фотохимические и электронно-транспортные стадии фотосинтеза. В строме осуществляются некоторые темновые ферментативные реакции, связанные с фиксацией СОг. [c.47]

Из всего изложенного следует, что основным результатом фотофизических, фотохимических и электроннотранспортных стадий фотосинтеза является образование АТФ и НАДФНг. Грубо говоря, в темноте можно, по-видимому, обеспечить нормальное развитие растений, имитируя фотосинтез подкормкой растительных организмов продуктами фотофизической, фотохимической и электронно-траиспортной систем фотосинтеза — АТФ и НАДФНг. Именно при участии этих веществ и СОг энзиматическим тем новым путем синтезируются конеч- [c.93]

Несмотря на то, что механизмы бактериального и растительного фотосинтеза имеют много общего, между ними есть некоторые частные различия. Фотофизические и первичные фотохимические стадии любого фотосинтеза универсальны с тем лишь исключением, что у бактерий функцией фотохимически активного пигмента обладает не хлорофилл, а бактериохлорофилл. Наиболее выраженные различия обнаруживаются на стадии электронного транспорта и сопряженного с ним фосфорилирования. Они касаются числа фотосистем, управляющих электронным транспортом, природы и последовательности расположения в цепи переносчиков электронов. Кроме того, между различными представителями бактериального мира отмечается некоторая вариабельность по всем этим признакам. [c.89]

В противоположность фотосинтезу фотофизическая стадия зрительной рецепции не включает процессов меж-пигментной миграции энергии, т. е. поглощенная ретиналем энергия не делокализуется в пределах палочки. Это следует из проявления дихроизма родопсина палочек в режиме интенсивного фотовыцветания при облучении поляризованным светом и высоких значений степени поляризации флуоресценции замороженных спиртовых растворов родственного ретиналю витамина Аь Однако в пределах одной макромолекулы липохромопротеида имеет место миграция энергии от опсина к ретиналю с изомеризацией последнего. Квантовый выход изомеризации для > = 280 нм составляет всего 0,26 (для видимой области спектра 0,66). Это указывает на низкую эффективность миграции энергии между ароматическими аминокислотами опсина и ретиналем, которая, по данным Эбрей, не превышает 12%- [c.129]

Таким образом, зрительный рецептор несет в себе черты выраженного триггерного устройства. Квант света через родопсин инициирует мощные ионные потоки через мембрану, лежащие в основе генерации нервного импульса. В конечном счете ничтожная сама по себе энергия, заключенная в кванте света, сильно уменьшает свободную энергию системы, вызывая ионную деполяризацию мембраны нервной клетки. Грубо говоря, имеет место событие, напоминающее разрядку конденсатора. Естественно, что на поляризацию мембраны ранее была затрачена энергия макроэргических соединений. Иными словами, с энергетической точки зрения фоторецепция может рассматриваться как сверхэндергонический процесс. В противоположность фотосинтезу в зрительных реакциях энергия света не запасается, а, наоборот, происходят значительные потери имевшихся в рецепторном аппарате запасов свободной энергии. Зрение представляет собой сложный многостадийный процесс, включающий фотофизические, фотохимические, конформационные, ионно-транспортные, электрофизиологиче-ские стадии. [c.121]

В настоящее время никаких данных о фотофизической и фотохимической стадиях этого процесса не имеется. Не ясны и конкретные темновые усилительные механизмы. Из исследований, проведенных Нульчем на пурпурных бактериях и сине-зеленых водорослях, следует, что ускорение движения скорее всего обусловлено генерацией АТФ в ходе фотосиптетического фосфорилирования, а не выделяющимся при фотосинтезе кислородом, как это предполагалось ранее. Такой вывод сделан на основании тормозящего действия на кинез ингибиторов фотосиптетического фосфорилирования — диурона и дезаспидина. [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология