Хлорофилл и далее

Действительно, общий цикл обмена веществом и энергией для живых организмов можно упрощенно представить как инициирующее этот цикл образование сложных молекул типа углеводов из СО2 и воды в ходе фотосинтеза растений с последующей деградацией продуктов фотосинтеза вновь до СО2 и воды в процессах дыхания в рассматриваемом организме. При этом уменьшение энтропии происходит только в момент электронного возбуждения молекулы хлорофилла за счет поглощения фотосинтезирующими организмами носителей чистой свободной энергии — квантов солнечного света, в результате чего становится возможным протекание первичных фотосинтетических реакций образования энергоемких веществ. Все происходящие далее биохимические процессы носят необратимый характер и идут только с увеличением [c.297]

В настоящее время предложены два типа механизма фотосинтетического фосфорилирования. Первый из них основан на гипотезе, согласно которой первичная световая реакция представляет собой фотолиз воды. Согласно второму типу механизма, выдвинутому Арноном [1], первичной световой реакцией является активация электрона хлорофилла до более высокого энергетического уровня. Арнон и др. [2] предположили далее, что для последующего выделения кислорода в растениях необходима дополнительная световая реакция, связанная с участием какого-то пигмента, отличающегося от хлорофилла а. [c.266]

Комплексообразователем в хлорофилле выступает магний, а в гемоглобине — железо. В одной плоскости с металлом располагаются четыре атома азота органического лиганда. По одну сторону от плоскости железо присоединяет молекулу белка (глобина), а по другую сторону — молекулу кислорода. Такой продукт называется оксигемоглобином. Он образуется в легких, где гемоглобин присоединяет кислород воздуха и далее в виде оксигемоглобина разносится по всему организму. В кровеносных капиллярах происходит отщепление кислорода, который используется для осуществления различных ферментативных процессов окисления органических веществ. Гемоглобин возвращается в легкие и снова участвует в переносе кислорода. Хлорофилл играет важнейшую роль в процессах фотосинтеза, протекающих во всех зеленых растениях. [c.154]

Образующийся из [ Н]-глюкозы ацетат содержит Н в метильной группе (у С-2). Когда этот ацетат далее метаболизируется в среде с НгО, при восстановлении С-1 карбоксильной группы ацетата к нему будет присоединяться только дейтерий. Таким образом, молекулы каротина и хлорофилла у тех углеродных атомов, которые произошли из атомов С-1 ацетата,, будут содержать только дейтерий, но сохранят Н у атомов углерода, источником которых был атом С-2 ацетата. В условиях фотосинтеза, когда источником углерода служит СОг, а единственным доступным водородом в среде является дейтерий из НгО, во всех положениях синтезирующихся молекул будет содержаться только дейтерий. [c.406]

Флуориметрия позволила повысить чувствительность определения содержания хлорофилла а в ацетоновом экстракте до 0,05 мкг/л [10]. Использование для возбуждения флуоресценции фитопланктона лазера на кристалле с мощностью в импульсе 1 МВт дало возможность обнаружить дистанционно с расстояния 30 м естественные концентрации хлорофилла а [7]. [c.177]

В хроматографическую колонку вводят 5 мл экстракта. Образуется первичная хроматограмма, которую промывают смесью бензина и бензола (10 1). При промывании колонки происходит разделение зон вверху колонки образуется зеленая зона чистого хлорофилла р, далее — зона хлорофилла а и ниже располагается зона желтого цвета — каротиноиды. При дальнейшем промывании колонки растворителем в фильтрат переводятся сначала желтые пигменты (каротиноиды), затем хлорофилл а и последним хлорофилл р. Каждую фракцию собирают в отдельный приемник. [c.30]

Комплексообразователем в хлорофилле выст пает магний, а в гемоглобине — железо. В одной плоскости с металлом располагаются четыре атома азота органического лиганда. По одну сторону от плоскости железо присоединяет молекулу белка (глобина), а по другую — молекулу кислорода. Такой продукт называется оксигемоглобином. Он образуется в легких, где гемоглобин присоединяет кислород воздуха и далее в виде оксигемоглобина разносится по всему организму. Хлорофилл играет важнейшую роль в процессах фотосинтеза, протекающих во всех зеленых растениях. [c.110]

Важнейшую роль в развитии учения об адсорбционных процессах имели работы М. С. Цвета [60] в области адсорбционного (хроматографического) разделения хлорофиллов. Он показал возможность разделения сложнейших органических смесей на составные компоненты и дал методику проведения анализа по разделению таких смесей. [c.183]

Одним из наиболее интересных вопросов, связанных с проблемами фотосинтеза, является вопрос о природе первой стадии фотохимического процесса. В каком возбужденном состоянии находится при этом хлорофилл — синглетном или триплетном, — пока неизвестно. Как бы то ни было, считается, что далее возбужденный хлорофилл (Хл ) передает электрон какому-то акцептору, превращающемуся в радикал А , к переходит в форму окисленного радикала Хл+ [c.46]

Отсюда, в частности, следует, что видимый свет способен вызывать фотохимические превращения только в окрашенных веществах, т. е. веществах, поглощающих свет в видимой части спектра. Так, важнейшие для жизни на Земле процессы фотосинтеза начинаются с поглощения солнечного света зеленым красителем хлорофиллом, содержащимся в растениях (если вещество окрашено в зеленый цвет, это значит, что оно поглощает дополнительный к нему красный свет). Далее развивается весьма сложный процесс, включающий как фотохимические, так и темновые стадии. За счет энергии солнечного света идут чрезвычайно невыгодные термодинамически реакции синтеза сложных органических веществ из диоксида углерода и воды, например синтез глюкозы [c.161]

Ассимиляция солнечной энергии, т.е. превращение световой энергии в химическую, стартует с поглощения кванта света светособирающими молекулами (антеннами) на поверхности мембраны. Электронное возбуждение безизлучательно передается специальным молекулам внутри мембраны - димерам хлорофилла. Эти димеры хлорофилла входят в состав молекулярных образований, которые называются РЦ фотосинтеза. РЦ фотосинтеза - это достаточно жесткий молекулярный комплекс (молекулярный аппарат). Далее в РЦ происходит процесс разделения зарядов возбужденный димер хлорофилла отдает электрон первичному акцептору электрона. Этот процесс происходит в пикосекундном диапазоне времен. Например, в РЦ пурпурной бактерии в качестве первичного акцептора выступает бактериофеофитин, электрон живет сотни пикосекунд на фео-фитине и переносится на первичный хинон Рд. [c.106]

В самой же диссертации М. С. Цвет пишет ... различно окрашенные пояса отчетливо наблюдались мною при фильтрации через шведскую бумагу петролейно-эфирной вытяжки листьев . А в примечании отмечает ....вместо бумаги можно употреблять полотно или крахмальный порошок . Далее В применении к анализу хлорофилла диффузионный метод заслуживал бы разработки и мог бы давать полезные указания, если не служить для количественного разделения веществ . Ниже отмечается В моих исследованиях употреблялись обыкновенно углекислая известь или окись магния . [c.11]

Если петролейно-эфирный раствор хлорофилла профильтровывать через столбик адсорбента (я применяю для этого, главным образом, углекислый кальций, плотно набитый в узкие стеклянные трубки), то пигменты по расположению их в адсорбционном ряду отлагаются отдельными окрашенными зонами по столбику сверху вниз, благодаря тому, что пигменты с более сильно выраженной адсорбцией вытесняют книзу слабее удерживаемые. Это разделение становится практически совершенным, если после пропускания вытяжки пигментов сквозь столбик адсорбента его промывать струей чистого растворителя . Далее он ярко и образно описывал свое открытие Как лучи света в спектре, в столбике углекислого кальция закономерно располагаются различные компоненты смеси пигментов, давая возможность своего качественного и количественного определения. Получаемый таким образом препарат я называю хроматограммой, а предлагаемую методику — хроматографической . [c.15]

Гемоглобин (и миоглобин) пищи, находящийся в ней в денатурированном состоянии, легко гидролизуется, распадаясь на простетическую группу и белок. Последний расщепляется далее пепсином и трипсином с образованием пептидов и аминокислот. Следовательно, глобиновая часть гемоглобина подвергается обычным превращениям в желудочно-кишечном тракте, которые свойственны простым белкам. Простетическая группа гемоглобина (оксигемоглобина) — гем — окисляется в гематин. Гематин, так же как и хлорофилл, всасывается в кишечнике очень плохо. Эти пигменты выделяются с калом частью в неизмененном виде, частью в внде различных продуктов, образующихся под влиянием бактерий кишечника. [c.364]

Разнообразие типов органических соединений можно проиллюстрировать на примере некоторых материалов, важных в повседневной жизни. По сложности они изменяются от очень простых соединений типа метана (главная составляющая природного газа) и этанола (спирт) до соединений с промежуточным размером молекул и средней сложности типа морфина (важный анальгетик) и хлорофилла (зеленый пигмент растений) и далее до соединений с высокой молекулярной массой, таких, как, полиэтилен, белки и целлюлоза. Органические соединения не только играют важную роль в процессах жизнедеятельности, но и имеют большое значение также для многих других сторон существования человека. [c.11]

Преждевременная смерть Ненцкого в 1901 г. прервала развернувшиеся исследования и не дала возможности разрешить все намеченные им задачи. Но все же совокупность полученных им фактов и особенно доказательство того, что основной составной частью молекул обоих пигментов являются гомологи пиррола, дали повод Ненцкому,— как писал Тимирязев,— высказать свою блестящую гипотезу о том, что оба вещества — зеленое начало хлорофилла и красное начало крови — имеют сходное происхождение, образовались из одного источника и что в этом химическом сходстве можно видеть аргумент, подобный тем многочисленным морфологическим чертам сходства, которыми пользуются биологи для установления общего происхождения организмов [c.172]

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]

Благодаря присутствию во внешней среде СОг оказался возможным фотосинтез. Бактериальный фотосинтез, а затем и фотосинтез зеленых растений развивались примерно 3—2 10 лет назад. Фотосинтез состоит в поглощении света и преобразовании его энергии в химическую энергию биологических молекул. Для этого потребовались поглощающие свет соединения, в частности, содержащие порфириновые циклы — хлорофилл и цитохромы. В результате поглощения квантов света в хлорофилле электроны системы переходят на более высокие уровни энергии. Далее работает цепь переноса электронов, главными участниками которой являются окислительно-восстановительные ферменты — цитохромы. Запасенная первоначально в хлорофилле энергия выделяется в биологически полезной форме — в АТФ и НАДФ. Происходит фотофосфорилирование. [c.53]

Это превращение протекает через уропорфириноген III, который далее окисляется в уропорфирин III — общий предшественник порфириновых ядер гемина и хлорофилла. — Прим. ред. [c.325]

Таким образом, Тимирязев показал, что именно хлорофилл является поглотителем света в зеленых растениях и что этот пигмент, поглощая квагггы света, обладает способностью передавать их далее молекулам веществ, являющихся ис-ходнымн при фотосинтезе. При этих реакциях хлорофилл испытывает обратимое окислительно-восстановительное превращение. Структура молекулы хлорофилла показана ниже [c.176]

Далее молекула хлорофилла, присоединяя атом водорода, восстанавливается. Радикалы ОН, соединяясь попарно, образуют молекулу пероксида водорода Н2О2, которая как непрочное соединение распадается на воду и кислород [c.177]

Изучая хлорофилл, меченный изотопом С , удалось выяснить большую роль этого пигмента в питании сельскохозяйственных животных. Как оказалось, хлорофилл повышает общее благоприятное состояние (тонус) организма, увеличивает плодовитость животных, повышает их стойкость против заболеваний. Далее выяснилось, что хлорофилл является важным средством, предупреждаюп1,им развитие малокровия (анемии) у животных в зимне-весенний период их содержания. Изотоп С позволил получить важные данные по усвояемости кормов. Например, установлено, что глюкоза усваивается организмом в течение нескольких минут (С " из глюкозы уже через 14—20 минут может быть обнаружен п СОо выдыхаемого воздуха). [c.434]

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]

Фотосинтез можно определить как процесс фотоиндуцирован-ного электронного транспорта, конечным результатом которого является усвоение СО2. Скорость фотосинтеза зависит от интен- сивности падающего света I. Грубо говоря, скорость образования некоего субстрата пропорциональна числу поглощенных квантов. Этот неустойчивый субстрат преобразуется далее в ферментативных процессах. Опыт показывает, что для продукции одной молекулы О2 нужно и 8 молекул субстрата. Па один ферментативный комплекс или на одну молекулу обобщенного фермента (фотосинтетическая единица) приходится около 300 молекул хлорофилла (50 в фотосинтезирующих бактериях). [c.448]

Молекула А принимает электрон от возбужденного хлорофилла (ХСН1А) и превращается в А . Электрон, удаленный из молекулы пигмента, может быть затем заменен на электрон, пришедший от молекулы донора X. Поскольку X и А в достаточной степени отдалены друг от друга, они не взаимодействуют между собой непосредственно, и возникшие в этом процессе частицы Х" " и А могут далее принимать участие а других окислительно-восстановительных реакциях. [c.164]

Согласно схеме, изображенной на рис. 13-18, акцептором А в фотосистеме II служит Q, а в фотосистеме I — Z. Окисленный хлорофилл (Хл+) далее немедленно вступает в реакцию, получая электрон от некоего донора. В фотосистеме I наиболее вероятным кандидатом на роль такого донора является пластоцианнн. [c.46]

Исходным веществом происхождения изопреноидов был предположен фитол - органический спирт (С20Н41ОН), который является основной частью молекулы хлорофилла. В условиях залегания исходного органического вещества, в присутствии горных пород (выполнявших роль катализаторов) термокаталитическая дегидратация и деструкция фитола позволяли получить любой из изопреноидных углеводородов (рис, 2.19). Это дало основание считать наличие в нефти изопреноидов одним из доказательств органического происхождения нефти, а сами изо-пр>еноиды называть реликтовыми углеводородами, т. е. осколками исходного материнского вещества нефти. [c.78]

Применение фотосенсибилизаторов и излучения видимой части спектра для окисления при 30° С было запатентовано как способ получения перекисей с высокой степенью превращения и минимальным разложением Тетрагидромирцен, окисленный при 25° С с хлорофиллом в качестве сенсибилизатора, дал смесь двух гидроперекисей со смещенной из первоначального положения двойной связью [c.63]

Фотосинтез — образование зелеными растениями, а также фотосинтезирующими микроорганизмами органических веществ клеток из неорганических при участии и за счет энергии солнечного света. Фотосинтез протекаёт с участием поглощающих сеет пигментов, прежде всего хлорофилла. Первыми стабильными продуктами фотосинтеза являются НАД(ф)Н и АТФ. Далее они используются при ассимиляции СО2 и в других биосинтетических процессах. У вьюших растений донором электронов является нр. При этом фотосинтез сопровождается выделением О2. Суммарный процесс фотосинтеза выражается уравнением [c.333]

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]

Далее, Севченко, Гуринович [22а] и Кра1 цов [226] исследовали зависимость поляризации люминесценции хлорофилла от длины волны излучения и показали, что в этом случае поляризация люминесценции в разных [c.346]

Термин флуоресценция был введен Стоксом (1852) для давно известного явления [68] — способности некоторых веществ светиться при обыкновенной температуре под влиянием освещения и только во время освещения (способность светиться после освещения получила название фосфоресценции). Стокс сформулировал свой известный закон, согласно которому длина волны в спектре флуоресценции всегда больще длины волны поглощенного света. Ломвдель (1871) на примере хлорофилла и некоторых других органических соединений показал, НТО закон Стокса имеет исключения. С начала 80-х годов химики начали изучать зависимость между способностью веществ к флуоресценции и их химическим строением. Р. Мейер (1897) связал эту способность с присутствием в молекулах особых групп — флуорофоров . Кауфман, автор монографии Флуоресценция и химическая конституция (1906), ввел понятие о группах — флуорогенах , способность которых к флуоресценции проявляется в присутствии других групп ауксохромов. Штарк (1907) открыл способность флуоресцировать при освещении ультрафиолетовыми лзгчами. Однако к этому времени стало ясно, что спектры флуоресценции для структурной органической химии менее перспективны, чем ультрафиолетовые спектры. Со всей определенностью это положение сформулировал Штарк Так как связь флуоресценции с коротковолновыми полосами поглощения может считаться надежно установленной и так как полосы поглощения легче обнаружить и измерить, чем полосы флуоресценции, представляется целесообразным вопрос о связи между положением полос флуоресценции и молекулярной конституцией заменить вопросом о связи между спектрами поглощения и конституцией [69, с. 223]. За 50 лет положение мало изменилось. Спектры флуоресценции, несмотря на их успешное применение в отдельных случаях (о чем будет упомянуто далее), не стали таким же мощным средством исследования в аналитической органической химии, как другие методы, рассмотренные [c.241]

Большие усилия прилагали ученые второй половины XIX в. (Фреми, 1865 Тимирязев, 1871 Краус, 1872 Сорби, 1878 Готье, 1879 Гоппе-Зейлер, 1879—1881 Бородин, 1882, 1883 Чирх, 1883—. 1896 и др.) для изыскания методов получения чистого зеленого пигмента без каких-либо примесей. Многие из них для определения и сравнения продуктов, получаемых в результате опытов с хлорофиллом, успешно использовали спектроскопический метод исследования. Однако несмотря на большое количество работ и новую методику задача извлечения из листьев чистого хлорофилла была решена лишь в начале XX в. русским химиком М. С. Цветом 3. Это дало возможность приступить в дальнейшем к выяснению эмпирической и структурной формулы хлорофилла. [c.159]

В самом начале своих исследований хлорофилла й программной статье Гемоглобин и хлорофилл. В каком направлении желательно изучение последнего тела (1898) Цвет писал Я склонен думать, что упомянутые пигменты (речь идет о зеленых пигментах, извлекаемых из растений и получаемых в кристаллическом виде под названием хлорофилла или хлоро-филлана.— Е. С.) суть только отщепленные атомические группы более сложного, неизвестного вещества, которое и следовало бы назвать хлорофиллом и, возвращаясь далее вновь к этому вопросу, высказывал предположение, что хлорофилл (или лучше, хлорофиллан) составляет продукт и часть протеиновой молекулы [c.180]

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]

Цвет извлек слой мела из трубки, разрезал его на цилиндрики, в каждом из которых оказалось свое цветное кольцо. Теперь можно было извлечь вещества из адсорбента спиртом и исследовать. В результате ученый показал, что хлорофилл — это не индивидуальное соединение, а смесь двух веществ, которые разделились на колонке с мелом и дали оливково-зеленое и темно-зе-леное кольца. Остальные вещества были ксантофилами. [c.8]

Одной из первых задач, встающих перед хнмиком-органиком, является очистка и разделение органических соединений. Особое значение приобрела проблема очистки мономеров — исходных продуктов для получения высокополимерных соединений, так как ничтожные примеси затрудняют, а иногда и приостанавливают процесс полимеризации, что приводит к ухудшению технических свойств полимеров. Одновременно с давно известными способами очистки и разделения, как кристаллизация и разгонка, широкое применение в лабораторной практике и в промышленности получили адсорбционные методы адсорбционная и распределительная хроматография, хроматография на бумаге. Метод адсорбционной хроматографии (открытый русским ученым М. С. Цветом, 1904 г.) оказался единственным и дал блестящие результаты при очистке и разделении сложных природных соединений (хлорофилла, каро-тиноидов, стероидов). При анализе и разделении смесей органических соединений (продуктов нефтяной и нефтехимической промышленности, эфирных масел, компонентов запахов пищевых продуктов) незаменим метод газо-жидкостной хроматографии, на котором в большей степени основывается контроль и автоматизация в химической и нефтехимической промышленности. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология