Фотосинтез кислородный

См. также Фотосинтез применение 1/62, 63, 608, 1053 2/221, 432, 464, 768, 1035 3/1076 4/224, 227, 477, 1211 5/160, 206, 781, 917. См. также Кислородные устройства свойства 1/6-8, 518, 664, 767, 831, [c.625]

Древесина. Лес является величайшим даром природы. Его называют легкими нашей планеты, поскольку в процессе фотосинтеза он поглощает углекислый газ и одновременно выделяет кислород, играя, таким образом, важнейшую роль в сохранении кислородного баланса атмосферы воздуха. Лес — источник древесины — уникального строительного материала. Здесь важно отметить то, что древесина постоянно воспроизводится и при правильном ведении лесного хозяйства лес может быть неисчерпаемым поставщиком строительного материала и сырьем для лесохимической промышленности. На земном шаре существует около 500 видов деревьев хвойных пород и около 30 ООО деревьев лиственных пород. Ученые считают, что хвойные породы деревьев появились на земле 200—300 млн. лет назад, а лиственные намного позже — около 100 млн. лет назад. [c.85]

Особую опасность представляет загрязнение водных бассейнов нефтяными и другими углеродными соединениями, которые непосредственно отравляют живые организмы, подавляют процесс фотосинтеза с участием СО2 и, кроме того, связывают кислород, что приводит к кислородному голоданию водных растений и животных. [c.14]

Группа 19. Фототрофные бактерии, осуществляющие кислородный фотосинтез. Группа представлена эубактериями, содержащими разные наборы фотосинтетических пигментов, но обязательно — хлорофилл а фотосинтез сопровождается вьщелением молекулярного кислорода. [c.175]

Цианобактерии, в группе которых, вероятно, сформировался кислородный фотосинтез, впервые столкнулись с выделением О2 внутри клетки. Помимо создания разнообразных систем защиты от токсических форм кислорода, проявляющихся в устойчивости к высоким концентрациям О2, цианобактерии адаптировались к аэробному способу существования путем использования молекулярного кислорода для получения энергии. [c.316]

В то же время для ряда цианобактерий показана способность расти на свету в строго анаэробных условиях. Это относится к видам, осуществляющим фотосинтез бескислородного типа, которых в соответствии с принятой классификацией следует отнести к факультативным анаэробам. (Фотосинтез любого типа по своей природе — анаэробный процесс. Это хорошо видно в случае фотосинтеза бескислородного типа и менее очевидно для кислородно- [c.316]

Три основных фактора определяют распространение фототрофных эубактерий в природе свет, молекулярный кислород и питательные вещества. Потребности в разных частях солнечного спектра для фотосинтеза определяются набором светособирающих пигментов. Эубактерии с кислородным типом фотосинтеза поглощают свет в том же диапазоне длин волн, что водоросли и высшие растения (см. рис. 71). Пурпурные и зеленые бактерии часто развиваются в водоемах под более или менее плотным поверхностным слоем, состоящим из цианобактерий и водорослей, эффективно поглощающих свет до 750 нм. [c.324]

Вопрос о происхождении бесхлорофилльного фотосинтеза, обнаруженного у экстремально галофильных архебактерий, не ясен. Большинство исследователей считают, что этот тип фотосинтеза — сформированное в кислородную эпоху приспособление к существованию в условиях недостатка О2. В то же время нельзя полностью исключить возможность сохранения древней формы фотосинтеза, основанного на светозависимых превращениях каротиноидных пигментов. [c.423]

Далее рассматриваются такие кислородные процессы как реаэрация, нитрификация, фотосинтез, респирация, потребление кислорода при распаде растворенной, взвешенной и донной фракции органики. [c.312]

Слагаемое распада БПК равно слагаемому распада БПК при кислородном и БПК балансах, исключая производящий фактор У, т.е. сумму аммония, который освобождается в течение распада БПК. К4 — коэффициент нитрификации, Р — фотосинтез, Я — респирация. В ночное время образование аммония за счет растений постоянно. [c.315]

Для исследования действия токсических веществ на организмы в настоящее время применяются самые разнообразные методики, не объединенные, однако, какой-либо общей методической основой, причем это характерно даже для методик, применяющихся при исследовании гидробионтов одной группы. Например, в исследованиях с водорослями используется и кислородный метод, основной принцип которого состоит в определении воздействия испытуемых веществ на фотосинтез водорослей, изучается и их пигментная система, вскрываются> изменения соотношений хлорофиллов или каротиноидов под влиянием токсических веществ или исследуются изменения численности и развития водорослей на основе физиологических и биохимических показате--лей. В опытах Вга рыбах, помимо известной методики рыбной [c.7]

Важнейшей реакцией, определяющей жизнь на Земле, является фотосинтез, который за счет солнечной энергии разлагает воду на водород и кис лород, обеспечивая за счет этой фотохимической реакции кислородный баланс атмосферы, а за счет гидрирования СОг водородом — человечество пищей, [c.341]

Как уже указывалось, убыль кислородного поглощения у пурпурных бактерий на свету Накамура считает доказательством фотохимического образования кислорода. Однако есть более вероятное объяснение если скорости фотосинтеза и дыхания лимитированы наличием водорода, доставляемого одной и той же энзиматической системой, то всякое возрастание фотосинтеза будет подавлять дыхание. Тот факт, что эти организмы ни при каких обстоятельствах не переходят от поглощения кислорода к его выделению, хорошо согласуется с таким объяснением, тогда как он трудно объясним, если фотосинтез и дыхание независимы, как у высших растений. Каждая жирная кислота разлагается пурпурными бактериями с особой, характерной для нее, скоростью, одинаковой и для дыхания и для фотосинтеза в случае смеси кислот их суммарная скорость разложения аддитивна. Это доказывает, что для каждой кислоты существует специфический энзим. [c.115]

Табл. 80 показывает, что все связи, непосредственно участвующие в фотосинтезе, имеют величину от 75 до 100 ккал, за исключением связи О—Н, сильнейшей из всех наличных ординарных связей, и связи О—О, одной из наиболее слабых. Прочность связи О—П и слабость связи О—О являются двумя причинами, по которым фотосинтез резко эндотермичен. При синтезе группы — СНОН и кислородной молекулы из СОд и HgO исчезает одна связь О—Н и создается одна двойная связь 0=0. Окисление молекулярным кислородом связи С—Н до двуокиси углерода и воды должно выделить 48 ккал, а окисление связи С—С — 53 ккал (табл. 30). [c.222]

В подтверждение этого взгляда Кеннеди [112] приводит наблюдение, что хлоротичные листья при недостатке железа не обнаруживают увеличения кислородного выхода на вспышку при увеличении темновых интервалов между миганиями, как наблюдалось при недостатке магния. С другой стороны, Вильштеттер и Штоль [80) нашли, что у листьев, хлоротичных из-за недостатка железа, фотосинтез даже ниже, чем можно ожидать по содержанию в них хлорофилла. На основании этого наблюдения они предположили, что дефицит железа влияет па фотосинтез прямо, а не только благодаря своему действию на концентрацию хлорофилла. Повидимому, при изменении концентрации хлорофилла путем ограниченного снабжения железом можно изменить также и концентрацию других энзиматических компонентов фотосинтетического механизма. [c.346]

Фотосинтез кислородного типа Н2О НДДФ+, ферредоксин обеспечивает рост всех цианобактерий [c.318]

Обнаружены эубактерии, осуществляющие фотосинтез кислородного типа, весьма сходные с цианобактериями, но отличающиеся от них составом фотосинтетических пигментов отсутствием фикобилипротеинов и наличием хлорофилла Ь. Организмы названы прохлорофитами. В девятом издании Определителя бактерий Берги они выделены в порядок Pro hlorales. В составе порядка 3 рода, различающихся морфологическими и некоторыми физио-лого-биохимическими признаками. Это одноклеточные (сферические) или многоклеточные (нитчатые) формы, неподвижные или подвижные. Размножаются бинарным делением. Клеточная стенка грамотрицательного типа, напоминает таковую цианобактерий. Нити ДНК, не отграниченные от цитоплазмы мембраной, располагаются в центральной области клетки. [c.322]

Прохлорофиты привлекают к себе большое внимание в связи с проблемами эволюции фотосинтетического аппарата и возникновения фотосинтезирующих эукариот. Сравнение прохлорофит с цианобактериями и хлоропластами зеленых водорослей и высших растений обнаруживает черты сходства как с фотосинтетическими органеллами эукариот (организация тилакоидов, состав хлорофиллов), так и с цианобактериями (клеточное строение, состав каротиноидов, липидов, стеролов, некоторые особенности метаболизма, последовательность оснований 165-рибосомной РНК). Для ответа на вопрос, в каком отношении прохлорофиты находятся с цианобактериями (развивались ли независимо и параллельно с цианобактериями, возникли ли из их предшественников, потерявших способность синтезировать фикобилипротеиды, или наоборот цианобактерии возникли из прохлорофит), необходимо дальнейшее сравнительное изучение обеих групп прокариот с фотосинтезом кислородного типа. В настоящее время прохлорофиты рассматриваются в качестве возможных эндосимбионтов, последующая эволюция которых привела к возникновению хлоропластов зеленых водорослей и высших растений. [c.285]

Решающее влияние на эволюцию всех сфер Земли, прежде ьсего на биосферу, оказали зарождение и последующее интенсивное развитие фотосинтеза зеленых растений, затем возникновение живых организмов. Развитие фотосинтеза приводило к выделению больших количеств свободного кислорода в гидросфере, затем в с1Тмосфере и накоплению массы живого вещества сначала в океане, потом и на суше. Поглощаемый фотосинтезом углекислый газ постепенно убывал в атмосфере Земли. Аммиак и метан практически полностью исчезли из атмосферы в результате окисления. Земная атмосфера приобретала качественно новый, близкий к современному азотно-кислородный состав с небольшим количеством углекислого газа. Подобные процессы с изменением химического состава происходили как в морской воде, так и горных породах Земли. И морской воде в результате ускорения окислительных процессов кислоты превратились в соли металлов (хлориды, сульфаты натрия, 1 алия, кальция и т.д.). С изменением pH морской воды менялись [c.42]

Оригинально и увлекательно написана большая глава об особой роли углерода в химии. Традиционному изложению основ органической химии и начал биохимии предшествует рассмотрение уникальной способности углерода к образованию бесконечного множества устойчивых структур вместе с тем показано, что даже ближайшие к углероду элементы в периодической системе не обладают такими свойствами. Авторы интересно рассказывают о строенип и механизме действия ферментов. Но особенно увлекателен (хотя и не прост) материал об эволюции усвоения энергии живыми системами (от анаэробной ферментации к фотосинтезу и далее к кислородному дыханию). [c.7]

По механизму действия различают след, группы Г. <синт. ауксины (феноксикислоты, арилкарбоновые к-ты, пиклорам и др.), действующие подобно прир. регуляторам роста растений ингибиторы фотосинтеза (соли днпиридилия, мочевины, триазины, урацилы, оксибензонитрилы) в-ва, влияющие на кислородный обмен растений (дипитрофено-лы, галогенфенолы и др.) ингибиторы митоза (карбаматы, динитроанилины). Механизм действия многих Г. не выяснен. [c.128]

Из более сложных полисахаридов важное значение имеют крахмал и целлюлоза (клетчатка). Оба они построены из молекул глюкозы, соединенных кислородными мостиками. Крахмал является одним из продуктов фотосинтеза и резервным источником энергии для растений. Клубни картофеля содержат = 20 % крахмала, зерна пшеницы, ржи, кукурузы = 70 %, риса = 80 %. Из целлюлозы (от лат. сеПгйа - клетка) построены ткани растений, именно она придает растениям прочность и эластичность. Хлопковая вата, фильтровальная бумага - наиболее чистые формы целлюлозы (до 95 %). [c.427]

Наиболее широкое стратиграфическое распространение свойственно синезеленым водорослям. Они относятся к прокариотам, что сближает их с бактериями. Есть и другие признаки, более свойственные бактериям строение клеточной стенки, наличие газовых вакуолей, способность к фиксации азота и др. В настояшее время их чаще называют цианобактериями. Они существуют на Земле более 3 млрд лет. Автотрофные формы при фотосинтезе используют СО2 и выделяют кислород благодаря их жизнедеятельности была создана кислородная атмосфера Земли. В течение всей истории своего развития они не претерпели изменений. В протерозойских бассейнах они были подавляющей формой жизни и поставщиком ОВ. Многими исследователями отмечались консервативность цианобактерий, их экологическая выносливость. Синезеленый цвет определяется наличием синего и бурого пигментов в сочетании с хлорофиллом. Некоторые формы имеют и другие пигменты — от красного до черного. Эти водоросли токсичны, хищны, подавляют развитие других водорослей и зоопланктона, радиорезистентны, приспособлены жить в темноте, в горячих и холодных водах. Очень важным свойством этих водорослей является антибактериальное действие их липидов (циано-фитина и хлороллина). Это предопределило устойчивость ОВ синезеленых (как и некоторых зеленых водорослей) к микробному разрушению. Цианобактерии представлены как одноклеточными, так и многоклеточными формами. [c.111]

У прокариот известны три типа фотосинтеза I — зависимый от бактериохлорофилла бескислородный фотосинтез, осуществляемый группами зеленых, пурпурных бактерий и гелиобактерий II — зависимый от хлорофилла кислородный фотосинтез, свойственный цианобактериям и прохлорофитам III — зависимый от бактериородопсина бескислородный фотосинтез, найденный у экстремально галофильных архебактерий. В основе фотосинтеза I и II типа лежит поглощение солнечной энергии различными пигментами, приводящее к разделению электрических зарядов, возникновению восстановителя с низким и окислителя с высоким окислительно-восстановительным потенциалом. Перенос электронов между этими двумя компонентами приводит к выделению свободной энергии. В фотосинтезе III типа окислительно-восстановительные переносчики отсутствуют. В этом случае энергия в [c.96]

У цианобактерий и прохлорофит в результате двух фотохимических реакций электроны поднимаются до уровня приблизительно -500 мВ, что делает возможным их прямой перенос на молекулы ферредоксина и НАДФ (рис. 75, В). В группах эубактерий, осуществляющих кислородный фотосинтез, фотоиндуци-руются два потока электронов циклический и нециклический. Циклический перенос электронов, связанный с активностью фотосистемы I, приводит к получению только энергии. При нециклическом электронном транспорте, обеспечиваемом активностью двух последовательно функционирующих фотохимических реакций, на конечном этапе электронного переноса образуется восстановитель, а на отрезке электронтранепортной цепи между двумя фотосистемами, где электроны переносятся по электрохимическому градиенту, имеет место запасание энергии в молекулах АТФ. [c.284]

Известно 5 групп эубактерий, способных преобразовывать световую энергию в химическую с помощью хлорофилла. Фотосинтез, осуществляемый ими, делится на 2 типа не сопровождающийся выделением молекулярного кислорода (бескислородный фотосинтез) и сопровождающийся выделением О2 (кислородный фотосинтез). В соответствии с этим все фотосинтезирующие эубактерии в IX издании Определителя бактерий Берги предложено разделить на две таксономические группы в ранге классов Апоху-рЬо1оЬас1епа и ОхурЬо1оЬас1епа. Эубактерии, осуществляющие бескислородный фотосинтез, на основании таких признаков, как пигментный состав и тонкое строение фотосинтетического аппарата, делятся на 3 группы пурпурные, зеленые бактерии и гелиобактерии. Эубактерии, фотосинтез которых сопровождается выделением О2, включают 2 группы организмов цианобактерии и прохлорофиты. В основу деления положены те же признаки (см. табл. 21 — 23). Критерии, определяющие там, где это возможно, деление на таксоны более низкого ранга, даны при характеристике каждой из выделенных групп. [c.297]

Как отмечалось выще, очень чувствителен к О2 процесс азотфиксации. Несмотря на это, способность фиксировать N2 щироко распространена среди прокариот, различающихся отношением к молекулярному кислороду она присуща хемотрофам и фототро-фам, в том числе цианобактериям, осуществляющим кислородный фотосинтез. Фиксировать N2 могут свободноживущие формы и прокариоты, находящиеся в симбиозе с эукариотными организмами. [c.341]

Кислородный баланс может смещаться под влиянием токсикантов как в сторону возникновения более или менее длительного и острого кислородного дефицита (если вещество угнетает фото-синтетическую активность фитопланктона и других растительных компонентав экосистемы и способствует деструкции и распаду органического вещества, протекающему с поглощением кислорода), так и в сторону возрастания содержания растворенного кислорода (если вещество стимулирует фотосинтез планктона), что приводит к перенасыщению (это обычно связано с явлением цветения воды). [c.246]

Распространение в природе. Кислород является важнейшей для жизни, поддерживаюш ей дыхание составной частью атмосферного воздуха. Содержание кислорода в сухом воздухе составляет 20,9 об. % или 23,0 вес. %, причем в открытом пространстве содержание кислорода в воздухе очень мало изменяется (пе более чем на 0,1%). Несмотря на то что нри дыхании и за сче процессов горения кислород непрерывно расходуется, его количество все время пополняется благодаря процессам фотосинтеза, происходящим в зеленом веществе растений на солнечном свету. Вода содержит 88,81 вес.% кислорода, мировой океан — около 85,8% и доступная нам часть твердой земной коры — 47,3% (в форме окислов и кислородных лолей). Общее содержание кислорода в земной коре, океане и воздухе оценивают примерно в 50 вес.%, т. е. кислород принимает такое участие в строении земной коры (включая атмосферу), как все остальные элементы, вместе взятые. [c.740]

В организме животных и человека каротины служат исходными веществами, из которых образуются витамины группы А (см. стр. 77). Некоторые экапериментальные данные свидетельствуют, что каротины играют важную роль в процессе фотосинтеза и дыхания растений. Наличие большого количества двойных связей в молекуле каротина обусловливает участие его в окислительно-восстановительных процессах. Каротины легко образуют перекиси. Перекисные соединения каротина участвуют в окислении других, более трудно окисляемых веществ. В растениях широко распространены кислородные производные каротиноидов, называемые эпоксидами например диэпоксид р-каротина. [c.300]

Фотосинтез может влиять на распределение кислородных изотопов между водой и воздухом также иным путем. Выше указывалось, что это распределение соответствует, очевидно, фотостационарному состоянию, а не термодинамическому равновесию. Если кислород при фотосинтезе образуется одинаково из HgO и HjO , на что указывают, повндимому, данные Виноградова и Тейс [17] , то в обратной тепловой реакции тяжелый изотоп реагирует медленно это должно вызвать накопление тяжелого изотопа в атмосфере и может, таким образом, объяснить большую плотность атмосферного кислорода. [c.25]

Предполагаемая нами первичная реакция (4.9) принадлежит к тину реакций, постулируемых ван Пилем для фотосинтеза [см. уравнение (7.1)] это — фотохимическое разложение воды, причем окись цинка служит акцептором и водородных и гидроксильных радикалов. Чтобы объяснить, почему перекись водорода образуется только в присутствии кислорода, можно предположить, что кислородные молекулы выхватывают адсорбированные водородные атомы, препятствуя таким образом обратной реакции (4.9) и оставляя гидроксильным радикалам единственный путь рекомбинации в бирадикалы Н2О2. Таким образом, первичное фотохимическое разложение воды опять сводится к фотоавтоокислению но уравнению (4.7) со сравнительно слабой энергией превращения. Возникает вопрос, осуществляется ли в отсутствие кислорода полностью обратная реакция (4.9) или же некоторым водородным атомам удается рекомбинироваться в водородные молекулы, заставляя равное число гидроксильных радикалов рекомбинироваться в НаОд. Конечным результатом такой рекомбинации являлось бы сенсибилизированное разложение воды (4.4)—результат, более существенный с точки зрения искусственного фотосинтеза, чем фотоавтооксидация (4.7). [c.78]

Если это так, то фотохимическая потеря адаптации в конце концов должна быть приписана промежуточному продукту фотосинтеза, а не свободному кислороду. Обозначим этот кислородный предшественник через Од , причем скобки указывают на комплексную молекулу акцептора или переносчика . Окислитель О2 — вряд ли прямой продукт первичного фотохимического процесса. На это указывают эксперименты с ингибит ами (глава XII) и наблюдения Рике и Гаффрона [ 1, что потеря адаптации в мигающем свете происходит при той же средней интенсивности освещения, как и потеря адаптации на непрерывном свету. Поэтому мы примем, что для превращения первичного фотохимического продукта 2, приводящего к выделению 0 , требуются по крайней мере две последовательные энзиматические реакции [см. уравнения (7.10(5) и (7.10в)] [c.138]

Образование обратимой или почти обратимой перекиси, способной к монбмолекулярному разложению, было бы очень благоприятно для фотосинтеза, если бы оно позволяло сохранить энергию, пропадающую при бимолекулярной дисмутации. Однако возникает вопрос о пути, которым подобные перекиси могли бы войти в цикл реакций фотосинтеза. Первичные фотохимические продукты окисления Z и.1и ОН , — вероятно, свободные радика.1ы, в которых нехва-тает одного водородного атома для прямого выделения одной молекулы кислорода должны действовать совместно четыре таких радикала, тогда как рекомбинация двух радикалов достаточна для образования половины кислородной молекулы путем дисмутации. Трудно представить механизм, согласно которому четыре радикала перенесут два кислородных атома к катализатору, образуя обратимую перекись, например, [c.303]

Эти перекиси могут передавать кислород другим акцепторам, объясняя таким образом катализируемое каротином окисление ненасыщенных соединений. Имеются указания [14, 22, 28], что следы каротина ускоряют поглощение кислорода многими самоокисляющи-мися веществами, например линолевой кислотой. Эта способность каротиноидов играть роль обратимых кислородных акцепторов заставила многих исследователей [12, 21, 27] допустить возможность каталитической функции каротина или родственного ему витамина А в связывании кислорода при дыхании. Точно так же логично предположить их участие в обратном процессе — выделении кислорода при фотосинтезе (см. главу XI). [c.480]

Кислород. В гл. XIII (т. I, стр. 336) мы описали ингибирующее действе избытка кислорода на фотосинтез. Световые кривые фотосинтеза и флуоресценции в присутствии и в отсутствие кислорода будут обсуждаться в гл. XXVIII. Варбург [133] был единственным исследователем, который провел систематические измерения фотосинтеза при различном давлении кислорода, позволяющие начертить кислородную кривую P = f 0 его результаты воспроизведены в т. I на фиг. 45. Кривая показывает наиболее крутое понижение скорости между О и [c.381]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология