Эффект Эмерсона и две световые реакции

В дальнейшем несомненную пользу принесут физиологические опыты со световыми вспышками различной длины волны и в различных сочетаниях кроме того, желательно продолжить исследование спектральных переходных эффектов, а также эффекта Эмерсона, в особенности если представится возможность одновременно измерять фотосинтез и дыхание. Как правило, биофизические и биохимические открытия в этой области следуют за физиологическими открытиями, а не наоборот. (Важным исключением является работа по исследованию последних стадий восстановления СОг вклад физиологических опытов в этом случае невелик.) Мысль о существовании двух различных фотохимических реакций, связанных с возбуждением хлорофилла а (поглощающего дальний красный свет) и какого-то вспомогательного пигмента, вытекала непосредственно из работ Эмерсона, выполненных в 1956—1959 годах. Уже в 1960 году появилось большое число статей, подтверждающих и развивающих результаты Эмерсона (некоторые из этих работ обсуждались выше). Эти идеи побудили биохимиков искать подтверждение на химическом уровне. [c.271]

Более 20 лет назад Роберт Эмерсон обнаружил, что красный свет с длиной волны более 700 нм, относительно малоэффективный в фотосинтезе высших растений, становится вполне эффективным, если использовать его совместно с более коротковолновым красным светом. Это явление, названное эффектом усиления Эмерсона , было положено в основу гипотезы, согласно которой фотосинтез включает две разные световые реакции и оптимальные условия создаются для него в том случае, когда две эти реакции протекают одновременно. Гипотезу подкрепило выделение из хлоропластов высших растений двух отдельных систем, получивших названия фотосистема I и фотосистема II (рис. 4.12). Каждая из этих фотосистем характеризуется своим особым набором молекул хлорофилла и связанных с ними переносчиков электронов и каждая осуществляет свои, присущие [c.119]

Эффект Эмерсона и две световые реакции [c.57]

Эмерсона. Результаты измерений величины этого эффекта у трех видов водорослей, содержащих различные вспомогательные пигменты, показаны на рис. 4.5. На практике измеряют количество выделенного кислорода. Следует обратить внимание на то, что количество кислорода, выделившегося при одновременном освещении водорослей двумя пучками света с разными длинами волн, больше суммарного количества кислорода, выделяющегося при освещении объекта теми же световыми пучками, включаемыми по отдельности. Именно это служит показателем эффекта усиления фотосинтеза. Отсюда следует, что в фотосинтезе у растений участвуют две реакции, одна из них сенсибилизируется хлорофиллом а, другая — вспомогательными пигментами. Сейчас эти реакции принято называть реакциями фотосистемы I (ФС I) и фотосистемы II (ФС II) соответственно. [c.59]

Для эффективного протекания процесса фотосинтеза необходимо возбуждение более чем одного фотосинтетически активного пигмента. Этот результат предполагает возможность участия двух главных процессов в реакции преобразования энергии при фотосинтезе. Квантовый выход фотосинтеза падает при длинах волн света больше, чем длина волны максимума поглощения в красной области (эффект Эмерсона, или красное падение ), хотя поглощение в этой области (675—720 нм) продолжает приводить к заселению уровня Si" хлорофилла а. Однако если к возбуждающему световому пучку добавляется более коротковолновый свет (Ж670 нм), то квантовый выход фотосинтеза существенно возрастает. Низкие квантовые выходы фотосинтеза, получаемые при длинноволновом освещении, могут быть подняты до нормальных значений одновременным освещением коротковолновым светом. [c.233]

В 1956 году Эмерсон обнаружил эффект усиления, указывающий на учас1ие в фотосинтезе двух световых реакций, связанных с двумя различными пигментными системами. Это открытие породило ряд новых проблем, которые в настоящее время усиленно разрабатываются во многих лабораториях как на одноклеточных водорослях, так и на изолированных хлоропластах. Подобные опыты дают возможность связать физиологические, физико-химические и биохимические аспекты фотосинтеза. Однако их обсуждение выходит за рамки данной книги здесь мы рассмотрим лищь некоторые из тех работ, которые были выполнены в связи с открытием Эмерсона (см. гл. IX). [c.9]

Эта интерпретация как будто бы подтверждалась и другим опытом Эмерсона и Арнольда. Если комплекс хлорофилл — СО2 действительно образуется, то низкое содержание хлорофилла и низкая концентрация СО2 должны вызывать сходный эффект, а это значит, что низкое содержание хлорофилла нельзя компенсировать путем удлинения темнового периода. Количество хлорофилла в клетках hlorella pyrenoidosa, выращиваемых под неоновыми лампами, приблизительно в 4 раза меньше, чем количество хлорофилла в клетках, освещаемых ртутными лампами. Кривые зависимости выхода кислорода от продолжительности темнового периода для тех и других клеток имели такую форму, как если бы опыты проводились при двух уровнях концентрации СО2 (фиг. 103). Можно было совместить кривые, соответствующие разным концентрациям хлорофилла, умножая значения, полученные при низкой концентрации, на некую постоянную величину. Это могло бы означать, что содержание хлорофилла в клетках влияет на световую реакцию, но не на темновую. Кроме того, такой результат, конечно, согласовался с первой (позднее отвергнутой) гипотезой, согласно которой только хлорофилл участвует в световой реакции. Однако Эмерсон и Арнольд в другой своей статье [77] высказали мнение, что этот результат был случайным. На эту мысль их натолкнули данные, показывающие, что культуры, выращенные под неоно- [c.234]

Недавние исследования показали, что хлорофилл а находится в живой клетке по меньщей мере в трех различных формах, имеющих различные фотохимические функции. Уже давно было замечено, что ширина красной полосы хлорофилла 11 vivo говорит о его комплексной структуре. Абсорбционные кривые зеленых клеток или суспензий хлоропластов часто кажутся имеющими несколько максимумов. Эмерсон и другие показали, что поглощаемый в пределах спектра зеленых водорослей, т. е. в длинных волнах ( 700 ммк) хлорофилла а, свет дает понижение выхода фотосинтеза, но эффективность повыщается, если длинноволновая часть спектра сопровождается более короткими волнами. Из этого эффекта они заключили, что в фотосинтезе принимают участие две различные фотохимические реакции одна — сенсибилизованная хлорофиллом а, другая — хлорофиллом Ь (при 650 ммк). Были предложены различные гипотезы для объяснения того, как происходит кооперирование двух световых реакций при фотосинтезе. Действительный спектр этого второго эффекта Эмерсона был найден соответствующим кривой, показывающей процент всего абсорбированного света некоторыми добавочными пигментами. Было сделано заключение, что в дополнение к возбуждению хлорофилла а фотосинтез нуждается в возбуждении одного из добавочных пигментов если хлорофилл а становится единственным абсорбентом, то понижается выход фотосинтеза. [c.320]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология