Фотохимические реакционные

В это.м уравнении НгА может обозначать Нг5 (как в пурпурных серных бактериях), элементарный водород Нг, изопропанол и т. д. Рассмотрев множество реакций такого рода, Ван-Ниль пришел к логическому заключению, что у сине-зеленых водорослей, выделяющих О2, и у эукариотических растений в роли окисляемого субстрата, представленного в уравнении (13-25), выступает вода. Ее расщепление приводит к образованию О2 и поставляет атомы водорода, необходимые для процесса восстановления. Интересно, что такое фотохимическое расщепление является единственной известной реакцией биологического окисления Н2О. Ни один из окислителей, имеющихся в живых организмах, не является достаточно мощным, чтобы отщепить атомы водорода от молекулы воды этой способностью наделены лишь фотохимические реакционные центры фотосинтезирующих организмов. [c.37]

Фотохимические реакционные центры [c.339]

Фотохимические реакционные центры и электронтранспортные системы [c.192]

В мембранах тилакоидов содержится два типа фотохимических реакционных систем. Ансамбли (наборы) могут содержать около 200 молекул хлорофилла и 50 молекул каротиноидов, которые называют фотосистемами (см. рис. 8.4). [c.195]

Фотохимический реакционный центр [c.196]

Как устроен фотохимический реакционный центр [c.206]

I. Простая модель для изучения фотохимической реакционной способности в растворах [c.309]

Существуют большие разногласия в подходе к пониманию и предсказанию фотохимической реакционной способности больших молекул в конденсированной фазе. В последнее время несмотря на значительные успехи теории безызлучательных переходов [1], она все еще не достигла такой стадии, когда ее можно было бы непосредственно использовать для предсказания реакционной способности больших органических молекул. Для того чтобы установить, какой продукт должен образоваться в данной реакции, многие исследователи в настоящее время оперируют терминами легких и трудных движений в соответствии с изменениями энергии низшего возбужденного состояния данной мультиплетности [2—5], чаще всего в рамках правил Вудворда—Гоффмана или уравнений метода возмущений. Иногда отмечается, что природа нижнего возбужденного состояния может изменяться в ходе реакции, в силу чего необходимо найти точки легкого обратного перехода на поверхность основного состояния [6—8], и правила Вудворда—Гоффмана, основанные на корреляционных диаграммах возбужденных состояний, бесполезны в этом отношении [7, 8]. Практически полезная теория фотохимических реакций должна различать поведение возбужденных синглетного и триплетного состояний, чего правила Вудворда—Гоффмана [2], как и другие многочисленные подходы [4— 7], к сожалению, не обеспечивают. Кроме того, законченная теория не должна ограничиваться только предсказанием природы продуктов. Она должна объяснять и предсказывать другие явления, как, например, зависимость фотохимической реакционной способности от длины волны или протекание реакций в горячем основном состоянии , которые имеют место даже в конденсированной фазе [9]. Для знакомства с большим, но неизбежно неполным списком литературы, относящейся к этим проблемам, мы отсылаем читателя к ссылке [10]. [c.309]

Для устранения влияния стенок сосуда (например, образования адсорбционного слоя на оптическом окошке), нежелательных реакций присоединения, обрыва цепей и полимеризации, а также для облегчения охлаждения и перемешивания фотохимический реакционный слой не дол- [c.355]

Вследствие неоднородности фотохимического реакционного -лоя, в соответствии с законом Ламберта - - Беера, [c.370]

В тилакоидных мембранах хлоропластов высших растений содержатся фотосистемы двух типов, каждая со своим набором светособирающих молекул хлорофиллов и каротиноидов и со своим фотохимическим реакционным центром. Фотосистема I, которая максимально активируется более длинноволновой частью спектра, характеризуется высоким отношением хлорофилла а к хлоро- [c.692]

В мембранах тилакоидов содержатся два типа фотохимических реакционных систем. . 692 [c.731]

Фотореакция у пурпурных бактерий. Как уже говорилось, у пурпурных бактерий пигменты и компоненты электрон-транспортной системы тоже находятся в мембранах. Пигментный комплекс фотохимического реакционного центра удается отделить от пигментов антенны. [c.390]

Заключение. В процессе фотосинтеза происходит превращение энергии света в биохимическую энергию. Первичное действие света состоит в том, что в фотохимических реакционных центрах электроны донора переносятся на акцептор в термодинамически невыгодном направлении. По крайней мере часть электронов возвращается по электрон-транспортной цепи к реакционным центрам. Благодаря особому расположению компонентов электрон-транспортной системы в мембране это сопровождается направленным переносом протонов и созданием протонного потенциала. Таким образом, аппарат фотосинтеза-это прежде всего протонный насос, приводимый в действие светом. Протонный потенциал обеспечивает возможность преобразования энергии путем фос- [c.392]

В этой работе будет описана в общих чертах основная теоретическая операция построения качественных поверхностей ПЭ, которая затем будет использована для интерпретации органической реакционной способности. Таким образом, не будет некорректным высказывание, что эта монография представляет скорее начало нового подхода к органической химии, чем увязывание известных фактов и знакомых идей. Ключевые теоретические понятия, представленные в ней, будут, без сомнения, в дальнейшем доводиться и разрабатываться поверхности ПЭ будут становиться более, подробными и точными по мере того, как будет увеличиваться объем информации относительно энергетических состояний молекул будут разработаны эксперименты для решения вопросов, ответ на которые не может быть дан на уровне представленной здесь тео-рии. Цель настоящей работы заключается в стимулировании ин тереса к термической и фотохимической реакционной способности, в ней также описываются методы, с помощью которых могут быть объединены механизмы газофазных реакций и механизмы реакций в растворах, синтез, спектроскопия и теория. Мы должны научиться изображать все важные поверхности ПЭ, которые показывают, как реагенты превращаются в продукты реакции. [c.9]

Функция фотосинтетических пигментов заключается в аккумуляции энергии света и высокоэффективной передаче этой энергии в фотохимический реакционный центр. Фотосинтетические пигменты, очевидно, не могли бы осуществлять эту функцию, если бы они свободно плавали в цитоплазме. [c.320]

Допустим, что молекула в возбужденном состоянии может иметь структуру, достаточно отличающуюся от структуры молекулы в основном состоянии. Мы теперь должны спросить, как это повлияет на фотохимическую реакционную способность Точнее, как будет отличаться фотохимия от того случая, который мы предсказываем без учета структурных изменений Прежде чем отвечать на этот вопрос, ответим на другой хватит ли времени на то, чтобы могли произойти структурные изменения до того, как произойдет значительное фотохимическое превращение В большинстве случаев ответ является утвердительным. [c.535]

СЯ более высокое состояние, внутренняя конверсия быстро переведет его в состояние Е, образовавшееся из состояния Ч ,g Возможно, что за счет интеркомбинационной конверсии заселяется и состояние Е, и фотохимическая реакционная способность может быть частично связана с этим состоянием [103]. Однако похоже, что в этом случае участвуют главным образом квартетные состояния. В табл. 3 приведены волновые функции основного и возбужденно-то состояния для квартетов октаэдрического -комплекса. Рассматривались только -орбитали и только с точки зрения кристаллического поля [104]. Тем не менее более утонченный подход на основе теории молекулярных орбиталей не меняет особенностей, связанных с симметрией [101]. [c.563]

В фотохимическом реакционном сосуде I фотосинтезирующие структуры (хлоропласты) осуществляют фотохимическую реакцию переноса электрона на экзогенный низкомолекулярный переносчик электронов А. При этом из воды выделяется молекулярный кислород. В реакторе II осуществляется каталитический перенос электронов на протоны с образованием молекулярного водорода. Экзогенный электронный переносчик А при этом должен обладать определенными свойствами окислительно-восстановительный потенциал пары восстановитель — переносчик должен быть близок к окислительно-восстановительному потенциалу водородного электрода в реакции получения водорода должен быть использован катализатор, осуществляющий перенос электронов с восстановленного акцептора (АН2) на протоны с образованием молекулярного водорода используемый акцептор А должен быть эффективным субстратом такого катализатора. [c.47]

Фотохимическая реакционная способность электронно-возбуж-денных состояний молекул определяется их строением, в том числе распределением электронной плотности, их энергией и временем жизни. Данные об этих важных характеристиках можно получить из спектров поглощения и люминесценции. [c.62]

Как видно из рис. 8.9, максимум длинноволнового спектра поглощения хлорофилла в хлоропластах сдвинут в красную область по сравнению с максимумом хлорофилла в растворе. Этот эффект частично может быть объяснен комплексообразо-ванием молекул хлорофилла с белками. При более детальном изучении спектров поглощения хлоропластов удается различить по крайней мере две спектральные формы хлорофилла, которые, возможно, обусловлены комплексообразованием хлорофилла а с различными белками или мономерами и димерами хлорофилла. Эти две спектральные формы хлорофилла приписывают пигментным системам I и II, или фотосистемам I и II (ФС I и ФСП), фотохимические реакционные центры которых имеют характерные полосы поглощения с максимумами при700 и 680 нм соответственно (обозначаются как Р оо и Резо). Возможно, более коротковолновый спектр поглощения ФС II по сравнению со спектром ФС I связан с наличием вспомогательных пигментов (например, хлорофилла Ь у зеленых растений). Однако флуоресцентные исследования показывают, что энергия [c.233]

С целью поиска подхода к управлению фотохимической реакционной способностью азидов и для выяснения влияния природы ароматических диазидов (ДА) на выход продуктов реакций изучен фотолиз растворов ДА, а также кристаллических и адсорбированных на силикагеле ДА общей формулы Ns-Ph-X-Ph-Ns, (где X. -, С=0, О, S, СН2, SO2, NH- O, СН=СН-СО-СН= Н, O-Ph-0) методами тонкослойной хроматографии, УФ-, ИК- и ЭПР-спектроскопии, а также аналитических капельных микрореакций. Образующийся при фотораспаде азида нитрен в триплетном состоянии взаимодействует с азидной группой или нитреном соседней молекулы ДА с образованием азополимера Выход его зависит от природы ДА и колеблется от 10 до 90 мас.%. Причинами уменьшения выхода азополимера является цис-транс-изомеризапия и разрыв эфирной связи в молекулах ДА. Обрыв полимерной цепи происходит вследствие образования первичных и вторичных аминогрупп. [c.48]

Система тилакоидных мембран хлоропласта превраш,а-ет энергию света в форму, которая может быть использована для осушествления химических реакций. Целиком процесс фотосинтеза был схематически представлен на рис. 10.1. В приводимом ниже обсуждении фотосинтеза рассматриваются три стадии. Первая стадия представляет собой световую реакцию — первичный процесс, с помош,ью которого энергия света поглощается светособирающими пигментами и переносится на фотохимические реакционные центры. На второй стадии поглощенная энергия света используется для осуществления транспорта электронов от воды до NADP+. В ходе электронного транспорта устанавливается градиент заряда, или концентрации протонов, через функциональные везикулы мембраны. Третья стадия представляет собой путь, по которому NADPH, образованный электронтранспортной системой, и АТР, генерируемый за счет различий электрохимического потенциала протонного градиента, используются для фиксации СО2 и синтеза углеводов. Хотя в целях упрощения процесс фотосинтеза разбит на три стадии, необходимо помнить, что поглощение света, транспорт электронов и генерация электрохимического градиента в действительности очень тесно сопряжены. [c.333]

Известны две группы эубактерий, у которых фотосистема И уже сформировалась, и процесс фотосинтеза функционирует на качественно ином уровне. Это цианобактерии и прохлорофиты. Формирование фотосистемы И у них связано с появлением новых фоторецепторов и образованием новых типов фотохимических реакционных центров. Возник новый вид хлорофилла — хлорофилл а, функционирующий как светособирающий пигмент и в модифицированных формах входящий в состав реакционных центров фотосистемы П — Пб8о, фотосистемы I — П700. Возникли и новые пигменты антенны фикобилипротеины и хлорофилл Ь. [c.287]

На рис. 6.2, б представлены две резонансные структуры возбужденного состояния. Из рис. 6.2, б ясно, что атом углерода имеет большую электронную плотность в возбужденном состоянии, чем в основном состоянии, из чего следует чрезвычайная локализованность места фотохимической реакционности у п-орбиты на атоме [c.69]

Определив некоторые области, где имеется вероятность найти минимумы на и Tj-rnnepnoBepxHo THX, необходимо далее установить, могут ли они быть достигнуты при данных исходной геометрии и энергии возбуждения. Именно в этой области необходимо воздать должное правилам Вудворда—Гоффмана и корреляционным диаграммам. Если мы имеем дело с фотохимической реакционной способностью, недостигаемые минимумы можно рассматривать как несущественные. Таким образом, мы считаем бессмысленными и неуместными все недальновидные попытки [7, 8] исключить из рассмотрения эти правила, а также корреляционные диаграммы, на которых они основаны. Аргументы, показывающие, что окончательное превращение в о Состояние протекает через воронку на поверхности того состояния, которое коррелирует с дважды возбужденным состоянием исходной молекулы, а не с нижним возбужденным состоянием, ничего не говорят о том, почему барьеры на подобном пути должны быть несущественными. Такие барьеры на Si и Г при прохождении по координате реакции должны образоваться s том случае, если наинизшее возбужденное состояние реагента не коррелирует с одним из нижних возбужденных состояний продукта, а вместо этого наблюдается корреляция с одним из очень вьюоких возбужденных состояний (рис. 8-4). Это абсолютно аналогично по- [c.322]

Здесь следует непременно отметить одно очень важное обстоятельство. Всю последовательность реакций, изображенных на рис. 23-12, мы объединяем под общим названием световые реакции фотосинтеза. Такое определение удобно, поскольку оно вполне четко разграничивает энергогенерирующую фазу фотосинтеза и темновые реакции, обеспечивающие восстановление СОз до глюкозы. Однако название световые реакции не вполне точно. В действительности только для двух этапов этих световых реакций нужен свет, а именно для тех этапов, которые переводят в возбужденное состояние два фотохимических реакционных центра (рис. 23-12). После того как электроны, поглотив световую энергию, перейдут на более высокий энергетический уровень, все остальные этапы фотосинтетического переноса электронов могут уже идти и в темноте. [c.697]

Тилакоидные мембраны и светособирающие пигменты (пигменты антенн). Тилакоидная мембрана содержит в себе пигментные молекулы (хлорофи Гл а, хлорофилл Ь и каротиноиды), переносчики электронов и фермейты. Подавляющее большинство молекул хлорофилла ( 99,5%), а также дополнительные пигменты (каротиноиды, фикобилипротеины) ответственны за поглощение света и распределение энергии они образуют систему антенны. Лишь незначительная часть хлорофилла а выполняет роль фотохимического реакционного центра, в котором цротекает собственно фотохимическая окислительно-восстановительная реакция. Пигменты антенн (светособирающие пигменты) улавливают свет и передают энергию хлорофиллу реакционного центра (Каротиноид Каротиноид Хлорофилл - - Каротиноид - Хлорофилл + Каротиноид). Каротиноиды выполняют также защитную функцию при очень ярком солнечном освещении они отдают избыточную энергию в окружающую среду и тем самым защищают молекулы хлорофилла от фотоокисления. Система светособирающих пигментов и реакционный центр объединены в так называемую фотосинтетиче-скую единицу. [c.385]

Рис 12.14. Фотосинтетический перенос электронов ( Z-схема ). По вертика ли окислительно-восстановительный потенциал). Р700 Хл а, донор электронов фотосистемы I (ФС I) Р680-Хл ац, донор электронов фотосистемы II (ФС II) X 320-акцептор электронов ФС II X-акцептор электронов ФС I, белок, содержащий железо и серу Fd-ферредоксин Цит-цитохром. Фотохимические реакционные центры заключены в красные рамки. (Объяснение в тексте.) [c.387]

В инфракрасных и рамановскпх спектрах орто- п лгега-замещен-ных альдегидов можно в ряде случаев обнаружить указания на наличие в растворе при комнатной температуре двух возможных конформаций (1) и (2) [1]. По причинам стерического характера о-бромбензальдегид при комнатной температуре существует исключительно в конформации (1) (R= Вг, R = Н). Различия в ультрафиолетовых спектрах между алифатическими и арокатнческимп альдегидами существенно влияют на фотохимическую реакционную способность. Эти данные обсуждаются в разд. 5.3.10. [c.695]

Основным принципиальным отличием нециклической электронтранспортной цепи у этих растений считается последовательное участие в переносе электронов двух фотохимических центров или, как принято называть в последнее время, двух фотосистем. Каждая фотосистема включает в себя не только фотохимический реакционный центр, но и совокупность определенных обслуживающих его оксидоредуктаз. Фотосистема 1 имеет тот же реакционный центр Р700, что и система циклического электронного транспорта, а фотосистема 2 включает хлорофилл а, имеющий красный максимум поглощения в более коротковолновой области [c.165]

Б настоящее время получена относительно простая фотохимическая реакционная система, в которой экзогенный донор электрона О окисляется, тогда как экзогенный акцептор электрона А восстанавливается. Накопление энергии происходит, если потенциал донора В выше, чем потенциал акцептора А (как в системе с аскорбатом и НАДФ). Энергия не накапливается в случае циклического процесса, когда В является восстановленной формой А (это имеет место в системе с ДХФИФ или ФМС), [c.575]