Фосфорилирование окислительное фотосинтетическое

Механизм циклического фотофосфорилирования для лучшего рассмотрения может быть подразделен на три фазы а) образование под действием света эндогенных донора и акцептора электронов б) электронный переход от донора к акцептору по фотосинтетической цепи транспорта электронов в) соединение реакций фосфорилирования с транспортом электронов. Фазы б) и в), возможно, идентичны в некоторых отношениях со своими дублерами в окислительном фосфорилировании, но фаза а) специфична для циклического фотофосфорилирования. [c.329]

Фотосинтетическое фосфорилирование, его механизм. Отличия от окислительного фосфорилирования. Конечные продукты световой стадии фотосинтеза. [c.205]

Интересно сопоставить оба известных нам вида фосфорилирования — окислительное и фотосинтетическое. Известно, что конечные продукты, возникающие в ходе того и другого, полностью идентичны. Вместе с тем по ряду признаков эти виды фосфорилирования весьма существенно друг от друга отличаются. [c.248]

В процессах дыхания и фотосинтеза освобождающаяся при переносе электронов энергия запасается первоначально в форме электрохимического трансмембранного градиента ионов водорода (ДДн+)> т.е. имеет место превращение химической и электромагнитной энергии в электрохимическую. Последняя затем может быть использована для синтеза АТФ. Поскольку в обоих процессах синтез АТФ обязательно связан с мембранами, реакции, приводящие к его образованию, получили название мембранзави-симого фосфорилирования. Последнее подразделяется на два вида окислительное (АТФ образуется в процессе электронного переноса при окислении химических соединений) и ф о-тосинтетическое (синтез АТФ связан с фотосинтетическим электронным транспортом) фосфорилирование. Следует подчеркнуть, что принципы генерации АТФ при фотосинтезе и дыхании, т. е. механизмы мембранзависимого фосфорилирования, одинаковы. Таким образом, энергия, получаемая в процессах брожения, дыхания или фотосинтеза, запасается в определенных формах. [c.97]

В книге Основы фотосинтеза в сжатой и доступной форме излагаются основные вопросы биофизики, биохимии и физиологии фотосинтеза представления об эволюция фотосинтеза, химяческ01м составе и структуре фотосинтетического аппарата, поглощении квантов света пигментами, окислительно-восстановительных реакциях, протекающих с участием хлорофилла, о поглощении и выделении нислорода хлоропластами, фотосинтетическом фосфорилировании и механизме образования АТФ, реакциях усвоения СОз и образовании в процессе фотосинтеза углеводов, органических кислот, аминокислот, о регуляции фотосинтеза, оттоке ассимилятов, связи фотосинтеза и урожая. [c.2]

АДФ и АТФ занимают центральную роль в энергообмене всех типов клеток, являясь субстратами и продуктами реакций окислительного, субстратного и фотосинтетического фосфорилирования. Энергия, высвобождающаяся при гидролизе АТФ, обеспечивает выполнение всех видов биологической работы. ГТФ энергетически обеспечивает процессы трансляции белков, УТФ необходим для синтеза гликогена, ЦТФ участвует в синтезе глицерофосфолипидов. [c.176]

Таким образом, опыты с изолированными хлоропластами доказали, что в акте фотосинтеза имеет место непосредственное преобразование поглощаемой хлорофиллом энергии кванта света в энергию химических связей молекул АТФ. Поскольку этот процесс осуществляется только за счет энергии света, он носит название фотосинтетического фосфорилирования или фотофосфорилирования, в отличие от окислительного фосфорилирования, имеющего место в акте дыхания. [c.156]

Индуцированный светом поток электронов в хлоропластах как циклический, так и нециклический, сопрякен с образованием макроэргических соединений фосфора (АТФ). Вввду сопряженности синтеза АТФ с некоторыми окислительно-восстановительными реакция-ш в транспортной цепи электронов пути переноса последних обсуждаются еще в главе "Фотосинтетическое фосфорилирование". Компоненты транспортной цепи электронов от вОды к СО2, состав обеих фотосистем, реакции, которые осуществляются при их участии, процессы фотофосфорилирования детальнее излагаются ниже. [c.171]

На основании выявленной чувствительности к вышеуказанным ингибиторам, Арнон пришел к выводу об общности части ферментативного аппарата циклического фотофосфорилирования с окислительным фосфорилированием. Подавление окислительного фосфорилирования антимицином А вызывается тем, что этот ингибитор блокирует перенос электрона между цитохрсмами Ъ и с в электронтранспортной цепи в митохондриях. Но аналогии высказывается предположение о возможном действии антимицина А на участке фотосинтетической цепи транспорта электронов между цитохромами и f и этим аргументируется участие цитохромов в циклическом пути переноса электрона. Прямых доказательств участия этих цитохромов в циклическом переносе электрона нет. [c.209]

Появление Оз открыло новые возможности для совершенствования системы получения живой клеткой энергии из химических соединений. Формируется способ получения энергии, основанный на глубоком окислении неорганических и органических соединений окружающей среды. (Органические соединения — теперь. соединения, имеющие биогенное происхождение.) Этот способ связан с созданием новой системы электронного транспорта, в принципе сходной, но не идентичной фотосинтетической системе переноса электронов, и сопряженного с ней механизма фосфорилирования —окислительного фосфорилирования. Последний, по современным представлениям, аналогичен механизму фотофосфорилирования. В группах эубактерий обнаружено огромное разнообразие типов жизни, у которых основным источником энергии служит окислительное фосфорилирование. Различия заключаются в природе доноров и акцепторов электронов. Таким образом, все современные способы получения энергии живыми организмами сформировались на уровне прокариотной клеточной организации и их становление может быть прослежено в эубактериальной ветви. В процессе дальнейшей эволюции развитие получили только наиболее совершенные варианты. [c.438]

Для биосинтеза белков и других сложных органических соединений требуется затрата большого количества энергии. Основными источниками энергии в растениях, как известно, являются дыхание (окислительное фосфорилирование) и фотосинтез (фотосинтетическое фосфорилирование). Между интенсивностью синтеза белков и Интенсивностью дыхания существует тесная связь в молодых органах и тканях, характеризующихся высокой скоростью биосинтеза белков, интенсивность дыхания всегда была выше, чем в более старых органах. Без доступа кислорода или -при подавлении дыхания лод действием ингибиторов синтез белков прекращался. Фотосинтез также оказывал влияние на биосинтез белков и при повышении интенсивности фотосинтеза синтез белков -в растениях усиливался. При продолжительном нахождении растений в темноте в искусственных условиях, даже когда растения снабжаются извне питательными веществами (сахарами и нитратами), распад белков преобладает над их синтезом. [c.288]

Уникальность фотосинтеза как физико-химического процесса связана с индуцируемым светом переносом электрона против градиента термодинамического потенциала от соединений с высоким окислительным потенциалом к соединениям с высокой восстановительной силой. Результатом этих — первичных — процессов фотосинтеза, определяющих в основном его специфику, является фотосинтетическое фосфорилирование и фотосинтетическое восстановление пиридиннуклеотидов. [c.280]

Распадающиеся углеводы поддерживают на определенном уровне субстратное и окислительное фосфорилирование АДФ, т.е. обеспечивают биосинтез АТФ. Следовательно, от наличия в организме сахаров и интенсивности их распада зависит объем биосинтеза нуклеиновых кислот. Лишь у фотосинтезирующих и хемосинтезирующих организмов эта зависимость может быть ослаблена за счет использования АТФ, возникшей в результате фотосинтетического и хемосинтетического фосфорилирования, [c.458]

Количество РНК в клетках растений сильно варьирует. При развитии корней гороха количество РНК увеличивается пропорционально количеству белка. В общем в наибольших количествах РНК присутствует в клетках, которые синтезируют белок. В листьях гороха содержание РНК находилось в соответствии со способностью экстрактов катализировать окислительное и фотосинтетическое фосфорилирование. [c.475]

Окислительное фосфорилирование 2,4-динитрофенол (2,4-ДНФ) 1/128 1/256 Фотосинтетическое фосфорилирование и фотосинтез [c.173]

Если черенки фасоли обработать раствором ИУК, то корнеобразование резко усилится, причем, как указывалось, обработку ауксином можно проводить не сразу после срезки черенков, а на следующий день после постановки опыта и при этом стимулирующее действие ИУК не снизится. Учитывая этот факт, в первый день опыта в среду вводили слабые пограничные концентрации ингибиторов, не подавлявшие эндогенное корнеобразование у черенков, а на следующий день вводили ИУК в концентрации 60 мг/л. Предобработка ингибиторами резко снижала стимулирующее действие ИУК на процесс корнеобразования, за исключением предобработки 2,4-ДНФ. Таким образом, если в росте клеток растяжением наиболее чувствительной к ингибиторам является система окислительного фосфорилирования, то в процессе корнеобразования наиболее сильно подавляются две другие системы фотосинтетическое фосфорилирование и нуклеиново-белковый обмен. [c.178]

Фотосинтетическое фосфорилирование сходно с окислительным фосфорилированием [c.699]

Выяснение механизма окислительного фосфорилирования, как и механизма фотосинтетического фосфорилирования, остается одной из самых важных и трудных задач современной биохимии. В результате этих двух процессов растительные организмы получают энергию, необходимую им для обмена веществ, для их жизнедеятельности. Одна из основных трудностей изучения механизма окислительного фосфорилирования — проведение исследований на неповрежденных митохондриях. [c.174]

Единственная новая реакция (уравнение XII. 15) — это регенерация тех двух компонентов, которые не участвуют ни в восстановлении СО2, ни в окислении Н2О (или НгД). Именно эта реакция обеспечивает третье необходимое условие для последующей фотосинтетической ассимиляции — запасенную в форме АТФ биохимическую энергию фотосинтетическое фосфорилирование] см. ниже). Напомним, что первые два условия определяются потребностью в окислительных и восстановительных агентах. Правильную-стехиометрию фотосинтеза в зеленых растениях получают, суммируя урав- [c.319]

Бесхлорофилльный фотосинтез. В 1976 г. Стокениус обнаружил, что галобактерии, живущие в засоренных водоемах, осуществляют бесхлорофилльный фотосинтез благодаря белку родопсину, содержащему ретиналь. Бактериородопсин пронизывает мембрану и, поглощая свет, перекачивает протоны изнутри клетки наружу. В результате на мембране клетки возникает электрохимический потенциал. Эти бактерии могут работать в морской воде. В присутствии кислорода они синтезируют АТФ в ходе окислительного фосфорилирования, при недостатке кислорода — переключаются на фотосинтетический механизм. [c.199]

Д оказывает существенное влияние на процессы фотосинтеза, прежде всего на фотолитическую активность хлоропластов и на фото-синтетическое фосфорилирование. Детальные исследования показали, что 2,4-Д ингибирует процессы окислительного и фотосинтетического фосфорилирования. [c.301]

Фотосинтетический перенос электронов и фотофосфорилирование в хлоропластах во многом сходны с переносом электронов и окислительным фосфорилированием в митохондриях. Это сходство проявляется в следующем 1) реакционные центры, переносчики электронов и ферменты, участвующие в образовании АТР, находятся в мембране тилакоидов 2) необходимым условием фотофосфорилирования является целост- [c.699]

Для подавления окислительного фосфорилирования нужны значительно более высокие концентрации диурона и атразина, чем для подавления фотосинтетического фосфорилирования,— Прим. ред. [c.52]

Чем фотосинтетическое фосфорилирование отличается от окислительного фосфорилирования в митохондриях [c.199]

Н -АТФаза. Обратимая протон-траислоцирующая АТФаза, или Н -АТФаза, катализирует последний этап окислительного и фотосинтетического фосфорилирования а митохондриях, хлоропластах и бактериях. Согласно хемиосмотической гипотезе Ti. Митчелла, постулированной им в (%1 г. и получившей к настоящему времени множество экспериментальных подтверждений, дыхательная или фотосинтезирующая цепь, асимметрично расположенные в мембране, генерируют разность протонных потенциалов на сопрягающей мембране. Обратный транспорт протонов посредством Н -АТФазы обусловливает сиитез АТР из ADP и неорганического фосфата. Поэтому этот фермент иногда называют еще АТФ-синтетазой. Следует отметить, что существуют и другие теории сопряжения окисления и фосфорилирования (Ф. Липман, Э. Слейтер, П. Бойер, Р. Вильямс и др.). Одиако они не получили столь широкого распространения, как гипотеза П. Митчелла. [c.619]

В 1954 г. Даниэль Арнон со своими сотрудниками в Калифорнийском университете в Беркли обнаружил, что при фотосинтетическом переносе электронов в освещаемых хлоропластах шпината из ADP и фосфата синтезируется АТР. Одновременно и независимо от них Альберт Френкель в Университете штата Миннесота наблюдал синтез АТР в освещаемых хроматофорах (мембранных пигментсодержащих структурах), выделенных из фотосинтезирующих бактерий. Обе группы исследователей пришли к выводу, что какая-то часть световой энергии, улавливаемой фотосинтетичес-кими системами этих организмов, трансформируется в энергию фосфатной связи АТР. Этот процесс стали назьшать фотосинтетическим фосфорилированием или фотофосфорилированием в отличие от окислительного фосфорилирования, протекающего в дышащих митохондриях. [c.698]

Напомним, что окислительное фосфорилирование осуществляется, в основном, митохондриями, тогда как фотосинтетическое осуществляют хлоропласты, полностью изолированные от всех других компонентов протопласта, в том числе и митохондрий. [c.248]

Если в качестве акцептора электронов используют феррицианид, то образование каждого 1 мкг-атом кислорода сопровождается фосфорилированием 1 мкмоль АДФ до АТФ в процессе нециклического фотосинтетического фосфорилирования (вариант 1). Если же акцептором электронов служит краситель, например 2,6-дихлорфенолин-дофенол или 2,3,6-трихлорфенолиндофенол, то образование кислорода происходит без изменений, но фосфорилирование фактически прекращается (вариант 2). Каталитические количества добавленного красителя сохраняются в окисленном состоянии благодаря неферментативному окисляющему действию феррицианида. Было высказано предположение, что окисленный краситель переводит электроны на окислительный уровень цитохромов и, таким образом, осуществляется обход реакции фосфорилирования, необходимой для взаимодействия цитохромов с хлорофиллом. Этот отличающийся от фосфорилирования процесс, связанный с восстановлением красителя и образованием кислорода, представляет собой фотоокисление гидроксильных ионов. Хотя природа пигмента , участвующего в фотоокислении гидроксильных ионов, в настоящее время неизвестна, спектр действия этого процесса показывает, что речь идет не о хлорофилле а. Предполагают, что этот пигмент может быть хлорофиллом Ь или одним из сопутствующих пигментов, найденных только в организмах, выделяющих кислород (высших растениях и водорослях). [c.272]

Механизм фотосинтетического фосфорилирования сходен с синтезом АТФ в процессе окислительного фосфорилирования в митохондриях. Система переносчиков электронов интегрирована в мембрану тилакоида таким образом, что перенос пары электронов создает поток протонов с наружной поверхности тилакоида внутрь, pH на внутренней поверхности тилакоида может достигать 4 и ниже. Таким образом, на мембране создается электрохимический протонный потенциал АцН+, который используется интегрированной в мембрану Н -зависимой сиитетазой для синтеза АТФ (рис. 16.3). Структура этого фермента аналогична митохондриальной АТФ-синтетазе (гл. 15) и обычно обозначается как СРд—СР Символ С означает, что этот ферментный комплекс локализован в хлоропластах сЫогорШз ) и, подобно митохондриальной Н" -зависимой-АТФ-синтетазе, включает гидрофобный, интегрированный в мембрану тилакоида компонент (СРд) и гидрофильный комплекс (СР]), катализирующий синтез АТФ. [c.215]

Природные фенольные ингибиторы, накапливающиеся в растительных тканях в больших количествах, подавляют рост растягивающихся (отрезки колеоптилей) и делящихся клеток (ризогенез у черенков) в относительно высоких концентрациях. Ингибиторы синтеза белка и нуклеиновых кислот первую форму роста тормозят также в высоких, а вторую — в низких концентрациях. Природные фенольные ингибиторы (флоридзин, нарингенин, салициловая кислота и др.) способны выступать в опытах in vitro в качестве разобщителей окислительного и фотосинтетического фосфорилирования. [c.201]

Об участии той или иной метаболической системы в росте растягивающихся клеток мы косвенно судили по ростовой реакции отрезков колеоптилей на введение так называемых метаболических ингибиторов, под которыми мы будем понимать соединения (антибиотики, яды, гербициды), избирательно тормозящие отдельные звенья обмена биосинтез нуклеиновых кислот (актиномицин Д, 8-аза-гуанин, 5-бром-урацил), биосинтез белка (хлорамфеникол), окислительное фосфорилирование (2,4-динитрофенол) и фотосинтетическое фосфорилирование (симазин, диурон). Чувствительность отрезков [c.171]

Синтез (регенерация) АТР осуществляется в основном с помощью трех процессов фотосинтетического фосфорилирования (разд. 12.2), окислительного фосфорилирования (фосфорилирование в дыхательной цепи, разд. 7.4) и фосфорилирования на уровне субстрата (разд. 7.2.1). Два первых процесса сходны между собой в том, что АТР образуется в них при участии АТР-синтазы. Субстратное фосфорилирование может происходить при различных реакциях промежуточного метаболизма. В обмене углеводов важнейшие реакции, приводящие к регенерации АТР, катализируются фосфоглицераткиназой, пируваткиназой и аце таткиназой. Бактерии и дрожжи, сбраживающие сахара, располагают лишь тем АТР, который образуется с помощью этих ферментов. Во всех таких процессах фосфорилирования (за редкими исключениями) акцептором фосфата служит аденозиндифосфат (ADP). Аденозинмонофос- [c.223]

Следовательно, фотосинтетическое фосфорилирование является тем специфическим источником энергии, который обслуживает процессы роста и органогенеза только на свету. Как в этиолированных тканях отрезков колеоптилей, так и в зеленых тканях черенков, помещенных в темноту, система фотосиптетического фосфорилирования не функционирует. Окислительное же фосфорилирование функционирует как в темноте, так и на свету одинаково активно. Таким образом, в растягивающихся клетках отрезков колеоптилей процессы окислительного фосфорилирования доминируют, а синтезы белка и нуклеиновых кислот протекают ослабленно, что и определяет слабую чувствительность отрезков колеоптилей к ингибиторам нуклеиново-белкового обмена. [c.178]

В основе механизма действия этих соединений лежит способность подавлять процессы фотосинтеза. Все они ингибируют перенос электронов, в результате чего прек1ращаются процессы восстановления НАДФ и фосфорилирования с превращением АДФ - АТФ. Поскольку для непрерывной ассимиляции СО2 необходимы НАДФ-Н и АТФ, первое проявление гербицидного эффекта связано с прекращением потребления углекислоты и фотосинтетического продуцирования кислррода. Гербициды рассматриваемой группы, нарушающие еще и П роцесс переноса электронов в митохондриях, являются ингибиторами окислительного фосфорилирования. [c.69]

У фотосинтезирующих микроорганизмов активация неорганического фосфата и синтез АТФ происходит за счет световой энергии (фотосинтетическое фосфорилирование). Хемолитотрофы используют энергию, выделяющуюся в окислительно-восстановительных реакциях неорганических соединений (хемосинтетическое фосфорилирование). Таким образом обмен веществ неотделим от обмена энергии при конструктивном обмене она потребляется, а энергетический обмен обусловливает накопление энергии. [c.216]

Дополнительно к сведениям, приведенным в главе Клетка , уместно подчеркнуть, что в последние годы в хлоропластах обнаружены карбоксилаза и НАД, связанных с циклом процессов восстановления СО2 — фотосинтетическая редуктаза. В хлоропластах содержатся также катализаторы фотосинтетического фосфорилирования, ферменты, осуществляющие окислительно-восста-новнтельные превращения пиридиновых и флавиновых нуклеотидов, цитохромов, витамина К и других хинонов. [c.162]

Кроме того, карбин нарушает синтез нуклеиновых кислот и белка. Нарушение под воздействием карбина метаболизма нуклеиновых кислот и белка, ингибирование окислительного и фотосинтетического фосфорилирования приводит к гибели чувствительных растений. [c.310]

В отличие от этого процесс активного транспорта протекает в направлении, обратном градиенту химического потенциала соответствующего вещества, и поэтому требует затрат энергии. Доказано, что в мембранных структурах клеток животных энергия, необходимая для переноса ионов с участием транспортных белков, обеспечивается за счет гидролиза АТФ, осуществляемого ферментом АТФ-азой. (АТФ-аза представляет собой полифункциональный фермент, участвующий в обеспечении энергетических потребностей фотосинтетического и окислительного фосфорилирования, транс-гидрогеназной реакции, ионного транспорта и в целом процессов активного переноса этот фермент лабильно связан с фосфолипидами или сульфолипидами мембран.) АТФ-аза активируется двухвалентными катионами, одновалентные ионы могут способствовать дальнейшей активации ферментов. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология