Хлоропласты и далее

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]

Достаточно убедительная аргументация этого вывода была изложена Любименко вначале в предварительном сообщении на. 1 Всесоюзном съезде русских ботаников в Петрограде в 1921 г., а затем в специальной работе О связи хлорофилла с белками пластид , где он подробно описал методику своих исследований и дал критический анализ взглядов других ученых на вопрос о состоянии хлорофилла в хлоропластах. [c.183]

Наиболее ценную информацию о передвижении продуктов фотосинтеза дал метод разделения клеток на отдельные фракции (хлоропласты, цитоплазма и т. д.) [c.259]

Где же в клетке используются хлоропласты и митохондрии Как хлоропласты, так и митохондрии представляют собой относительно крупные тела, окруженные, как и сама клетка, мембраной. Хлоропласты, как мы увидим далее (гл. 7), можно представлять себе по существу маленькими клетками со своим собственным генетическим материалом и рибосомами хлоропласты способны синтезировать специфичные ферменты, необходимые для осуществления фотосинтеза. В свою очередь и митохондрии, ока- [c.10]

Эта проблема издавна изучается, и в настоящее время разработаны весьма остроумные приемы, позволяющие обнаружить загрязнение. Например, известно, что цитохром с содержится в митохондриях, но отсутствует в хлоропластах поэтому обнаружение цитохрома с в препарате хлоропластов указывает на его загрязнение митохондриями. Далее, поскольку ядра в отличие от хлоропластов не содержат хлоро- [c.12]

Внутри хлоропласта находятся пачки мембран, которые соединены попарно таким образом, что образуется подобие диска с плотным периферическим слоем толщиной около 50 А и менее плотной внутренней частью. Полученные для некоторых видов хлоропластов дифракционные рентгенограммы дали для толщины дисков около 200 А. Пространство вне диска заполнено матрицей, или матриксом (основным веществом), хлоропласта. Эта матрица соответствует тому, что прежде называли стромой, когда при исследовании с помощью обычного микроскопа Находили, что граны представляют собой элементы, отличающиеся от окружающей их бесцветной стромы. Электронно-микроскопические исследования показывают, что грана представляет собой не отдельный элемент, а пачку более мелких элементов, дисков, расположенных в ней более или менее упорядоченно в зависимости от вида растений. В растениях всех видов матрица окружает не только грану как целое, но и каждый ее диск. [c.305]

Примерами фотоавтотрофных бактерий могут служить цианобактерии, называемые также сине-зелеными бактериями. Водоросли и растения также являются фотоавтотрофами. Все они осуществляют фотосинтез и используют углекислый газ (СО2) в качестве единственного источника углерода (табл. 2.3). Процесс фотосинтеза впервые появился у бактерий, возможно именно у цианобактерий. Как мы увидим далее, хлоропласты водорослей и наземных растений представляют собой, по-видимому, потомков некогда свободноживущих фотосинтезирующих бактерий, поселившихся в свое время в гетеротрофных клетках (разд. 2.6.1). [c.30]

НЫМ неорганическим фосфатом в хлоропластах и триозофосфа- том на переносчике фосфатов). В тех случаях, когда меченое соединение способно подвергаться метаболизму (например, при добавлении к хлоропластам меченого неорганического фосфата иа свету при комнатной температуре), распределение продуктов можно изучать при помощи колоночной хроматографии. Поскольку небольшое количество среды остается связанным с хлоропластами дал е после фильтрации через силиконовое масло, следует ставить параллельные опыты с мечеными соединениями, иапример декстранами, которые не проходят через мембраны (разд. 8.22). [c.225]

В клетках зеленых растений хлорофилл содержится в особых частицах — хлоропластах, которые и являются химическим заводом , осуществляющим фотосинтез. Кроме хлорофилла, в процессе фотосинтеза участвует целая система ферментов. Из углекислого газа в процессе фотосинтеза образуются триозы (глицериновый альдегид СН. ОН—СНОН—СНО, диоксиацетон НОСН2СОСН2ОН), которые далее превращаются в гексозу и затем в крахмал. Все эти превращения идут через стадию эфиров фосфорной кислоты. [c.304]

Диффузия играет большую роль на многих стадиях процесса фотосинтети-ческого включения углерода СОг в углеводы. При этом углекислый газ диффундирует из атмосферы, достигая поверхности листа, а затем проходит через усть-ичные отверстия. Войдя в лист, СО2 диффундирует по межклеточным воздухоносным пространствам, а затем через клеточные оболочки и плазму клеток ме.зо-филла листа. Далее углекислый газ, по-виднмому, в форме НСОг диффундирует через цитоплазму и достигает хлоропластов. Затем СО2 оказывается в хлоропласте и попадает в зону действия ферментов, участвующих в образовании углеводов. Как видно, одну только эту сторону фотосинтеза можно расчленить на много стадий, в каждой из которых важную роль играет диффузия. Если бы с помощью ферментов фиксировался весь углекислый газ, находящийся в сфере их действия, и не происходила бы диффузия новых количеств углекислого газа из атмосферы, окружающей растение, процесс фотосинтеза прекратился бы. Диффузия важна также для многих других аспектов физиологии растений, особенно для проникновения веществ через мембраны. [c.17]

Пути, в ходе которых осуществляется циклическое фотофосфорилирование в хлоропластах, пока не установлены. Полагают, что в этом процессе участвует цитохром bsea (цитохром Ьв), но неясно, направляются ли электроны далее к пластохинонам или поступают прямо на цитохром f. [c.50]

Итак, совокупность вышеперечисленных экспериментальных и теоретических подходов дала возможность построить модель вторичной структуры 16S РНК Е. oli, представленную на рис. 42. Почти идентичные модели получены для 16S РНК других бактерий, хлоропластов высших растений и архебактерий. Несмотря на больший размер и гораздо меньшую гомологию последовательности, цепи 18S РНК цитоплазматических 80S рибосом эукариотических организмов могут быть уложены в виде схемы вторичной структуры, очень сходной с таковой 16S РНК бактерий, но 18S содержит добавочные спирали и их группы (рис. 43). Рибосомные РНК уменьшенного размера, а именно 12S РНК митохондрий млекопитающих, также оказались гомологичны бактериальной 16S РНК основная схема их укладки во вторичную структуру совпадает с таковой 16S РНК [c.74]

Первичная структура рибосомной 23S РНК Е. соИ также была установлена как ее прямым химико-энзиматическим анализом, так и путем секвенирования ДНК ее клонированного гена (рис. 44). Одновременно и некоторое время спустя были секвенированы также высокополй-мерные РНК большой рибосомной субчастицы ряда других организмов, а также хлоропластов и митохондрий, которые дали материал Для сравнительно-эволюционного анализа. Весь арсенал методов, примененный в случае 16S РНК, был использован для изучения вторичной структуры 23 S РНК, и были найдены принципиально те же закономерности и особенности. Схема модели вторичной структуры 23S РНК Е. соН дана на рис. 45. Как и в 16S РНК, около половины или более остатков цепи 23S РНК оказываются вовлеченными в двойные спирали. Всего можно насчитать несколько более 100 индивидуальных спиралей. Наиболее ярким отличием от 16S РНК является, по-видимому, комплементарное спаривание 5 -конца 23S РНК с ее З -концом довольно стабильная совершенная двойная спираль из 8 пар нуклеотидов удерживает оба конца вместе, в значительной мере фиксируя общую свернутость цепи в конечную компактную структуру. Как и в 16S РНК, пары G U не редкость в спиралях 23S РНК. Кроме того, в спиралях имеются пары G А и, [c.77]

Важно заметить, что электроны в этой реакции передаются от Н2О к НАДФ+, а в дыхательном процессе в митохондриях они передвигаются иначе от НАДН или НАДФ Н к кислороду, т.е. с потерей свободной энергии. Поскольку возникший в результате воздействия солнечного света поток электронов в хлоропластах направлен в фотосистемах вверх от Н2О к НАДФ+ нужна свободная энергия, иначе этот процесс невозможен. Вероятнее всего, эту энергию процесс получает при световом возбуждении молекулы хлорофилла, находящейся в тилакоидной мембране. Один из ее электронов переходит на более высокий энергетический уровень, возбуждается и затем вновь переходит на более низкий уровень (см. ранее), а энергия возбуждения высвобождается и далее участвует в процессе фотосинтеза. [c.197]

Гомогенат свежесорванных листьев картофеля (25 г в 70 мл 0,5 М раствора ацетата натрия, содержащего 0,004 М хлорид магния) наносят на колонку и выдерживают в течение 30 мин для образования слоя хлоропластов. Затем слой хлоропластов перемешивают с песком так, чтобы скорость элюирования составляла 2 мл/мин. Первые порции элюата, имеющего коричневую окраску, анализируют колориметрически. Далее промывают колонку 250 мл исходного буферного раствора и 150 мл модифицированного буфера, отличающегося от исходного отсутствием полиэтиленгликоля или хлорида натрия. К элюату добавляют полиэтиленгликоль и хлорид натрия до нужной концентрации и обе порции фильтруют через вторую колонку, аналогичную первой. При этом вирус вновь сорбируется на целлюлозе. Элюиро- [c.312]

Упомянутое ранее свойство стабильных иминоксилов эффективно захватывать активные радикалы [12,18] было с успехом использовано [27] при исследовании первичных свободнорадикальных продуктов фотосинтеза. Изучая фотохимическую реакцию ди-тре/п-бутилиминокснла с хлоропластом шпината, авторы установили, что иминоксил рекомбинировал с фотоиндуцированными радикалалп , которые анализировались далее с помощью радиоуглерода Следует отметить, однако, что при добавлении радикала [c.164]

Исследуя водные экстракты различных растений, Любименко в больщинстве случаев обнаруживал устойчивый белково-хлорофилльный характер этих растворов. Об этом свидетельствовали качественные реакции с растворами, аналогичные реакциям на белок (осаждение танином, спиртом, ацетоном и т. д.). Обработка раствора хлорофилла кислотами и веществами, вызывающими коагуляцию белков, также вела к потере их стойкости. От кипячения же раствор становился мутным, хотя осадок и не выпадал, а раствор приобретал еще более ярко-зеленый оттенок. Все это привело Любименко к убеждению, что в полученном из листьев водном коллоидальном растворе существует тесная связь между зеленым пигментом и белком и это соединение хлорофилла с белком в живых хлоропластах представляет собой цветной (зеленый) белок типа гемоглобина. Таким образом,— писал он,— связь пигмента с белками пластид более тесного характера, и потому мысль о химическом соединении в данном случае напрашивается сама собой. Если вспомнить, что и сходное с хлорофиллом красящее вещество крови также связано хи1 ически с белками, то мысль, что хлорофилл живых пластид есть цветное белковое соединение, не покажется невероятной 9 . Предполагаемому хлорофилл-белковому комплексу Любименко дал название натур ального, или естественного, хлорофилла в отличие от хлорофилла в молекулярном растворе. [c.183]

Хотя Любименко и дал хлорофилл-белковому комплексу название натурального, или естественного, хлорофилла, тем не менее авторы последующих работ в этом направлении предлагали для него самые разнообразные названия — ф и л л о-хлорин (Местре, 1930), хлоропластин (Штоль, 1936) и даже фотосинтин (Френч, 1940), что дало бы право употребления этого термина не только в отношении растений, имеющих хлоропласты, но и в отнощении водорослей и бактерий. По мнению же Рабиновича (1951), хлорофилл-белковый комплекс [c.185]

Поглощая энергию кванта света, хлорофилл (зеленое красящее вещество растений) или хлоропласты (комплексные структуры) переходят в возбужденное состояние, причем поглощение хлорофилла обусловлено возбуждением л-электронов порфиринового ядра (с. 543). Пэглощенная энергия расходуется на фотохимическое разложение воды до кислорода и водорода, восстанавливающего далее при участии ферментов З-фосфат-О-глицериновой кислоты (III) в фосфат глицеринового альдегида (IV) и изомерный ему фосфат диоксиацетона (IVa). Катализируемая ферментами взаимная конденсация фосфатов триоз (IV и IVa) приводит к 1,6-дифосфату фруктозы (V), предшественнику полисахаридов (крахмала, целлюлозы), причем примерно часть фосфатов глицеринового альдегида (IV) и диокси-ацетона (IVa) превращается в 1,6-дифосфат D-фруктозы, а Vg частей в результате реакций конденсации, перегруппировок и фосфорилирр-вания превращаются в рибулозодифосфаг (I), снова начинающий цикл ассимиляции СО2, и таким образом возвращаются в ц-икл фото- [c.217]

Для выделения ДНК из хлоропластов используют тот же самый прием, что и при выделении митохондриальной ДНК, — обработку субклеточных частиц ДНК-азой перед их разрушением. В этом случае, однако, не удается добиться полного удаления ядерной ДНК, и ДНК хлоропластов очищают далее равновесным центрифугированием в градиенте плотности s l. Наиболее подробному исследованию подвергалась ДНК из хлоропластов зеленой водоросли Euglena gra ilis она отличается от ДНК ядра по составу оснований и существует в виде двухцепочечного комплекса с мол. весом 10 10 . [c.35]

A. Н. Теренина, А. А. Ерасновского, Т. Н. Годнева, А. А. Табенц-кого, Н. М. Сисакяна, О. П. Осиповой дали материалы решающего значения для познания природы пигментов хлоропластов, их оптических свойств, состояния в растениях, механизма участия в процессе фотосинтеза, химизма образования хлорофилла . [c.12]

Можно попытаться объяснить результаты опытов Хилла сенсибилизированным окислением перекиси оксалатом железа [см. уравнение (4.1)]. Было показано [31], что оксалат железа окисляет перекись водорода в фиолетовом и ультрафиолетовом свете эта реакция легко сенсибилизируется хлорофиллом. Но общее количество кислорода, получившееся в экспериментах Хилла, требовало бы наличия перекиси в хлоропластах в концентрации 0,1 моля на 1 л, что неправдоподобно. Далее, на 1 грамм-атом восстановленного иона железа приходится только половина грамм-атома кислорода. Для окисления перекиси это отношение должно быть 1 1 [c.68]

Н. м. Сисакян с сотрудниками подробно и широко изучили ферментный состав хлоропластов растений. Они установили преимущественную локализацию ряда ферментов именно в хлоропластах (фосфори-лаза, полифенолоксидаза, дегидразы, цитохромоксидаза и др-)- Это дало [c.380]

Менке [84] экстрагировал хлорофилл из препаратов хлоропластов, полученных из листьев шпината (см. т. I, стр. 369), и нашел, что после этого остается кирпично-красный остаток. Суспензия этого остатка в воде дала полосы поглощения у 490 и 540 мц, т. е. гораздо дальше к красной области, чем полосы каротиноидов в спектре живых зеленых растений (470 и 490 мц, как приведено выше для листьев Fatsia и клеток hlorella). Смачивание эфиром ведет к изменению цвета и сдвигу полос поглощения на места, обычные для каротиноидов в растворах (442 и 472 мц). [c.114]

Эта картина хлоропластов, светящихся малиновым светом на слабомолочном фоне, так поразила впервые наблюдавших ее исследователей [11, 13, 14, 15], что они дали восторженные описания этого явления. Позднее зеленые листья, а также зеленые и цветные водоросли и диатомовые водоросли изучались при помощи флуоресцентной микроскопии [18, 19, 23, 24, 49]. Одновременно были усовершенствованы также методы макроскопического наблюдения флуоресценции растений, и первоначальные результаты Стокса были подтверждены и дополнены. Особо следует отметить работы Дере и его сотрудников [48, 55], которые выполнили многочисленные спектрофотографические исследования флуоресценции растений бурых, зеленых и синих водорослей [26, 32, 37], диатомовых водорослей [28] и зеленых листьев. Целый ряд работ других исследователей [29—31, 35, 36, [c.217]

В гл. I читатель познакомится со структурой хлоропластов, что позволит ему понять излагаемый далее материал. Мы приводим здесь ряд интересных электронных микрофотографий однако следует сказать, что нам еще далеко не ясна связь между структурой, которая на них изображена, и отдельными фотосин-тетическими процессами. Некоторые исследователи утверждают, что на таких электронных микрофотографиях можно разглядеть фотосинтетические единицы (см. гл. I и IX), но это утверждение спорно. [c.9]

Изложенные выше представления явились результатом длительного и многостороннего изучения фотосинтетического аппарата различных организмов, которое еще далеко не завершено. Успехам исследований механизмов фотосинтеза способствовал ряд комплексно используемых методических приемов. Среди них разработка выделения изолированных хлоропластов позволила активно воздействовать на фотосинтетический аппарат различными веществами природного и неприродного происхождения, ингибиторами, разобщителями, кофакторами, мечеными соединениями и др. Использование мутантов водорослей и бактерий, содержащих измененное количество переносчиков и компонентов, дало возможность оценить их место и значение в электронотранспортной цепи. Этим же целям служило изучение редокс-потенциалов, ЭПР-спектров модельных и нативных систем, изменения электронных спектров при окислении и восстановлении переносчиков и т. д. Так, фотоиндуцированные изменения в суспензиях интактных клеток фотосинтезирующих организмов в области 420—430 и 550—560 нм обусловлены окислительно-восстановительными превращениями цитохромов, в области 597 нм — нластоцианина, в области 263 нм — пластохинона. [c.29]

Например, пластохинон А не обнаружен в фотосинтезирующих бактериях, но найден в хлоропластах тех организмов, которые в процессе фотосинтеза выделяют кислород. Далее, этот переносчик необходим в тех системах, у которых восстановление НАДФ сопровождается выделением кислорода. Если в качестве восстановителя хлорофилла активных центров фотосистемы I работает не система И, а используются другие доноры электрона, то оказывается, что пластохинон А не участвует в транспорте электрона. Наконец, in situ пластохинон А восстанавливается коротковолновым излучением, активирующим фотосистему II, и окисляется длинноволновым излучением, отвечающим фотосистеме I. Такой анализ позволяет сделать четкий вывод о роли пластохинона А как переносчика между фотосистемами I и II. [c.30]

Гомогенат, освобожденный от ядер и хлоропластов, используется далее для выделения митохондрий. Полное осаждение митохондрий достигается центрифугированием при 10 ООО g в течение 10—20 мин. Полученный таким образом препарат митохондрий загрязнен пропла-стидами. Митохондрии в свою очередь можно очистить с помощью центрифугирования в градиенте плотности при этом используют менее концентрированные растворы сахарозы и более длительное центрифугирование. [c.11]

В системе П хлоропласт принимает квант света hv. В результате изменяется восстановительный потенциал. Как акцептор электронов в световой системе II выступает пластохинон, диметилированное производное бензохинона. От пластохинона электроны через множество промежуточных стадий поступают к цитохрому / — железосодержащему протеиду. Затем следует световая реакция I, поднимающая электроны на ступень с восстановительным потенциалом —0,4 В и далее к ферредоксину, а оттуда к пластохинону, через цитохром / и снова к хлорофиллу. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология