Антенные молекулы

Все пигментные молекулы данной фотосистемы поглощают фотоны, но только одна молекула в каждом ансамбле обладает способностью превращать световую энергию в химическую. Она связана с особым белком — это и является фотохимическим центром. Все остальные пигментные молекулы - это светособирающие, или антенные, молекулы. [c.196]

Фикоэритрин и фикоцианин служат антенными молекулами. Они поглощают свет в области спектра, в которой хлорофилл а обладает низким поглощением, и затем переносят свою энергию возбужденных электронов к хлорофиллу а, [c.301]

Каким образом некоторые сопряженные молекулы действуют подобно антеннам для света и что происходит с поглощаемой ими световой энергией [c.342]

Из обработанных детергентами хлоропластов можно выделить три светособирающие пигментные системы в форме комплексов хлорофилл — белок. Так, ФС I можно разделить на комплекс хлорофилл а — белок, который содержит около 120 молекул хлорофилла а (10.4), входящих в состав антенны, и реакционный центр Р-700 (см. ниже, разд. 10.4.3). В состав ФС II входит комплекс хлорофилл а — белок, содержащий реакционный центр Р-680 и около 60 молекул хлорофилла а. Ни в ФС I, ни в ФС II хлорофилл Ь (10.5) не содержится. В обе фотосистемы включено некоторое количество р-каротина (10.6), хотя не известно, является ли он частью пигментов антенны или входит в состав реакционных центров. [c.335]

Кванты, поглощенные пигментами антенны, переходят от молекулы к молекуле путем резонансного переноса энергии [c.337]

Молекулы хлорофилла в хлоропластах организованы в крупные агрегаты, содержащие сотни молекул пигмента. Это так называемые светособирающие системы, или антенны, которые обеспечивают эффективное поглощение и использование световой энергии. В состав этих систем кроме хлорофилла входят [c.212]

Мозаика ориентированных антенных пигментных молекул [c.196]

Важными компонентами многих распознающих или рецепторных участков мембраны животных клеток служат, по-видимому, ганглиозиды. Содержание ганглиозидов по сравнению с другими мембранными липидами очень невелико, но, видимо, они могут концентрироваться в определенных участках. Большое разнообразие ганглиозидов, каждый из которых несет свою олигосахаридную голову, позволило предположить, что ганглиозиды наряду с гликопротеинами формируют на поверхности клеток специфические мозаичные структуры, выполняющие роль рецепторных участков. Отрицательно заряженные полярные группы (головы) ганглиозидов могут служить рецепторами, т.е. выступающими на поверхности клетки антеннами, распознающими молекулы определенных сигнальных веществ, в частности гормонов. [c.350]

Рис. 23-11. Схематическое изображение поверхности фотосистемы в тилакоидной мембране. Она напоминает мозаику, составленную из нескольких сотен антенных молекул хлорофиллов и каротиноидов, определенным образом ориентированных в мембране. Экситон, поглощенный одной из антенных молекул, быстро мигрирует по пигментным молекулам к реакщ 0НН0му центру Р700 путь экситона обозначен красными срелками. Все антенные молекулы способны поглощать свет, но транс-

Среди структурных факторов, которые могут влиять на эффективность передачи возбуждения, наибольшее значение имеют кластерный характер решетки ФСЕ, избирательная анизотропия межмолекулярных расстояний для обеспечения выбранного направления миграции и определения ориентации векторов дипольных моментов переходов молекул ФСЕ. Эти предположения подтвердились в результате исследований передачи энергии электронного возбуждения на зеленых серных бактериях (Фетисова). Оказалось, что в клетках этих бактерий существуют специальные хлоросомы (большие природные антенны), где критерии оптимизации находят свое выражение в олигомеризации (кластеризации) молекул пигментов при сильных взаимодействиях между ними. Причем максимальное ускорение передачи энергии к РЦ достигается при образовании кластеров — цепочек, расположенных поперек длинной оси вытянутой ФСЕ. Векторы дипольных моментов Qy — перехода антенных молекул — параллельны друг другу и направлены вдоль длинной оси хлоросомы. [c.307]

Движущей силой цикла Кальвина - Бенсона являются световые реакции. Солнечный свет поглощается молекулами хлорофилла (см. рис. 20-21), в которых имеется кольцо сопряженных атомов углерода с делокализованными электронами, окружающее атом магния. Молекула хлорофилла одного типа расположена в фотоцентре, или в ловушке, где и осуществляется химическая реакция, а другие хлорофиллы и родственные сопряженные молекулы окружают фотоцентр и играют роль антенн , поглощающих фотоны света и передающих электронное возбуждение к молекулам фотоцентра. [c.336]

Рассмотрим плоскую задачу о стационарной диффузии при больших числах Пекле к поверхности кругового цилиндра, обтекаемого нормальным к его оси поступательным потоком при полном поглош ении растворенного в потоке вещества на поверхности цилиндра и постоянной концентрации вдали от него. Эта задача является модельной в химической технологии для расчета массопереноса к реагирующим частицам удлиненной формы, но особенно широко она используется в механике аэрозолей при анализе процесса диффузионного осаждения аэрозолей на волокнах фильтра [105, 108]. Такая модель эффективно применяется также при исследовании ряда биологических процессов, например при оценке собирательной способности антенн самца бабочки тутового шелкопряда при улавливании молекул бомбикола — полового аттрактан- [c.109]

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]

У кролика общее число обонятельных клеток равно приблизительно ста миллипням. Если каждая из этих клеток несет 12 ресничек, или обонятельных волосков, и если эти волоски имеют в длину 100 микронов (0,01 см) и диаметр 0,15 микрона (0,000015 см), то их общая поверхность составит около 600 кв. см. Эта первичная площадь контакта между пахучими молекулами и воспринимающей поверхностью соответствует перистым антеннам насекомого. Примечательно, что эта чувствительная поверхность представляет собой обнаженное вещество самого нерва. В глазе между нервом и внешней средой есть хрусталик, в ухе"— барабанная полость. Когда мы ощущаем запах, мы осуществляем наиболее непосредственный контакт с окружающим миром. Кроме того, между первичной воспринимающей поверхностью обонятельного эпителия и обонятельными центрами мозга только один синапс (в клубочке). Более прямую связь с окружающей средой трудно даже вообразить. [c.122]

Антенна и пигменты ССК участвуют в поглощении света, в результате чего происходит возбуждение электронов, и передают энергию возбуждения от молекулы к молекуле, пока она не достигнет реакционного центра. В реакционном центре эта энергия возбуждения превращается в химически утилизируемую форму. Активным пигментом в реакционных цеытра.х обеих фотосистем служит специфический димер хлороф11лла а, который подвергается обратимому окислению. [c.339]

Реакционный центр П. Пигмент реакционного центра П представляет собой также комплекс хлорофилла с белком, содержащий димер хлорофилла а, известный как хлорофилл ац, или Р-680. Хотя иной характер поглощения света этим пигментом указывает на то, что молекулы хлорофилла а находятся здесь в другом молекулярном окружении или по-иному ориентированы, чем в случае пигмента Р-700, процессы поглощения света и окисления, происходящие в реакционном центре П, сходны с аналогичными процессами в реакционном центре I. Здесь также энергия электронного возбуждения передается с хлорофилла антенны на хлорофилл ац, который подвергается возбуждению с последующим окислением до катион-па хикала и делокализацией неспаренного электрона. В этом случае электрон передается на первичный акцептор электрона фотосистемы И р (Х-320). Затем катион-радикал хлорофилла йц восстанавливается, получая электрон от донора Z. Таким образом, фотосистема П эффективно переносит электроны от 2 на Р (рис. 10.10). [c.341]

При перемещении или росте грибных гиф в направлении света фоторецепторным пигментом также служит рибофлавин, тогда как ауксин в этом не участвует. В некоторых недавно опубликованных сообщениях высказывается предположение о-том, что первичный рибофлавиновый фоторецептор образует комплекс с белком и с антенной из каротиноидных молекул которая повышает эффективность улавливания света. [c.377]

Выразительный пример огромного значения точности узнавания можно найти в области химических коммуникаций у насекомых. Так, антенные рецепторы данного насекомого способны уловить и безошибочно идентифицировать единичные молекулы специфического феромона на фоне почти бесконечного многообразия молекул других веществ, присутствующих в окружающей насекомое среде в количествах порядка молей, т. е. при отношении сигнал/шум порядка В результате узнавания рецептором лишь нескольких молекул феромона и взаимодействия с ними происходят драматические изменения поведения всего насекомого. Иначе говоря, микроскопический (молекулярный) сигнал эффективно воздействует на макроскопический объект (многоклеточный организм), что отвечает фантастическим значениям коэффициента усиления сигнала (порадка Ю ). Даже среди самых современных и совершенных технических систем трудно найти усилительные устройства со сравнимыми характеристиками эффективности. С ними можно, пожалуй, сопоставить только соотношение энергии нажатия кнопки в ядерном чемоданчике с энергией взрьша водородной бомбы. [c.475]

Перечисленные выше пути перехода молекулы хлорофилла из возбужденного состояния в основное не исчерпывают всех возможностей. В клетке молекулы хлорофилла в норме достаточно жестко сопряжены друг с другом, поэтому перешедшая в возбужденное состояние молекула пигмента может передавать энергию поглощенного кванта света соседней молекуле, переводя ее в возбужденное состояние. Основная масса хлорофилла и других фотосинтетических пигментов клетки представляет собой антенну, улавливающую световую энергию. Светособираюшие пигменты организованы в виде комплексов, в которых они связаны с молекулами белка. Энергия возбуждения мигрирует в направлении от пигментов, поглощающих свет более коротких длин волн, к более длинноволновым формам и от последних поступает в реакционные центры. Для передачи энергии электронного возбуждения необходимо, чтобы среднее расстояние между молекулами пигментов составляло около 10А. [c.278]

Хлорофилл встречается у зеленых растений в двух модификациях а м Ь, причем более распространен хлорофилл а. Поглощающая свет часть молекулы представляет собой порфириновую систему, координирующую пои магния. Остаток пропионовой кислоты зтермфицирован спиртом фитолом, что вносит в структуру большой гидрофобный радикал, обеспечивающий взаимодействие с мембраной тилакоидов. Молекулы. хлорофилла в хлоропластах организованы в крупные агрегаты, содержащие казкдый сотни молекул пигмента. Это так называемые светособирающие системы, или антенны, которые обеспечивают эффективное поглощение и использование св(ртовой энергии. [c.362]

Как уже упоминалось, чувствительность насекомых к половым аттрак-тантам чрезвычайно велика. Самцы некоторых видов способны своими усиками-антеннами улавливать присутствие самки на расстоянии нескольких километров. И не только улавливать, но и, ориентируясь по фадиенту концентраций, точно находить партнера. Расчеты показывают, что антенны самцов реагируют на единичные молекулы феромона. Правда, различные внешние факторы сильно снижают эффективный радиус действия и в большинстве случаев в реальных условиях он не превышает сотен метров. Наря- [c.38]

Феромоны секретируются весьма различными типами клеток или специализированных желез [367]. Активность последних часто зависит от физиологического состояния самки только что появившиеся на свет особи еще не способны, а только что оплодотворенные — уже не способны привлекать самцов. Это может быть связано, например, с тем, что вырабатывающая феромон специализированная железа выступает из брюшка наружу только в брачный период, а после спаривания втягивается обратно. Возможны также изменения в их активности, связанные с временем суток (т. е. с положением Солнца) и атмосферными условиями. Если в нерв антенны или в мозг (точнее, в надглоточный ганглий) насекомого врастить микроэлектроды, то с их помощью можно регистрировать возникающие в усиках биотики и снимать электроантеннограммы. Этот метод позволяет с большой точностью измерять активность половых феромонов и определять их предельные концентрации [368]. Чаще всего антенны насекомых бывают покрыты волосками, и было показано, что эти волоски пористые, с однократной или многократной перфорацией. Внутри волосков находятся простые или разветвленные нервные окончания. Таким образом, антенны — это весьма совершенный орган, предназначенный для обнаружения определенного типа молекул в ничтожной концентрации. Совершенство этого живого прибора побудило Уильямса назвать бабочек восхитительными летательными машинами, поставленными на службу любви . [c.112]

Биологическая активность феромонов связана, по-видимому, с геометрической формой их молекул, и в частности с расположением имеющихся в этих молекулах тс-орбиталей [369а]. Так, важное значение имеют цис—трас-изомерия и расстояние между функциональными группами. Этот вопрос будет рассмотрен ниже на примере бомбикола и на примере царского вещества пчелиной матки. Изучение физиологического действия феромонов осложняется тем обстоятельством, что иногда одни и те же железы вырабатывают сразу несколько веществ, которые сообща вызывают гораздо большую ответную реакцию, чем порознь (синергизм). Смысл этого явления, если рассматривать его с точки зрения молекулярного механизма антенной хеморецепции, пока еще не ясен. [c.113]

При ПОМОЩИ которых однотипные клетки узнают друг друга и прикрепляются одна к другой, образуя структуру специфических тканей. На поверхности многих жи-вотньк клеток имеются также рецепторные участки, связывающие различные гормоны. Гормоны-это химические посредники, секретируемые определенными клетками в кровь они регулируют активность других клеток в каком-то ином месте организма. Связываясь с рецепторными участками на поверхности клетки-мишени, молекулы гормонов стимулируют определенный аспект клеточной активности. Другие специфические участки на поверхности животных клеток могут распознавать и связывать некоторые чужеродные для данных клеток белки. Связывание чужеродных белков с такими участками вызывает ответные реакции клеток, в результате чего развивается аллергия. Эти же специфические участки отвечают за отторжение чужеродных для данного реципиента тканей и органов после их хирургической пересадки. Таким образом, поверхность многих животных клеток представляет собой поистине сложную мозаику, составленную из различных чувствительных молекулярных антенн , при помощи которых клетки общаются с внешним ми- [c.46]

Рис. 12-21. Схематическое изображение участка эритродитарной мембраны. На схеме показаны олигосахаридные антенны , образованные мембранными гликопротеинами и гликолипидами, боковые олигосахаридные цепи гликофо-ряна, а также присоединенная к внутренней поверхности мембраны скелетная основа из молекул спектрина, связанных между собой короткими нитями актина.

Мы уже отмечали (см. стр. 40) качественное и принципиально важное различие понятий тепла и работы. Там же говорилось о несущественной для решения термодинамических задач механической классификации форм передачи энергии. Здесь отметим лишь, что в тяге трение может служить причиной передачи энергии частично в форме тепла. В случае удара макрофизи-ческих тел аналогичную роль играет несовершенная упругость тел. Передача энергии при Хаотическом соударении молекул, конечно, целиком попадает под понятие тепла. Под конвекцией, в широком смысле этого слова, подразумевают перенос веществом любого вида энергии. Если конвекция каких-либо видов энергии (но только не внутренней энергии) производится перемещением тел, достаточно крупных, чтобы имелась возможность регулировать их движение, то этот процесс попадает под понятие работы. Например, перемещение наэлектризованного тела из одной системы наэлектризованных тел в другую, аналогичное перемещение намагниченного тела и т. д. Но если конвекция при отсутствии внешних сил протекает стихийно, как, например, в случае диффузии заряженных или намагниченных коллоидных частиц, то это есть перенос тепла. Внутренняя энергия тела является единственным видом энергии, имеющим статистическую основу, поэтому конвекция внутренней энергии всегда должна рассматриваться как перенос тепла. Радиоволны представляют собой пример передачи энергии в форме работы, производимой отправительной станцией и направленной на возбуждение электрических токов в антенне приемной станции. Кванты света представляют собой пример передачи энергии в форме тепла. [c.52]

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]

Большая часть молекул хлорофилла — это так называемые антенные пигменты, задача которых состоит в передаче поглощенной световой энергии к цент1рам реакций. Известны т ри системы, функционально связанные с антенными пигментами. Одна из них — это уже упоминавшийся центр реакций ФС I с антенными пигментами (хлорофилл а, каротин и отдельные ферменты), вторая — ФС II (модифицированный хлорофилл а, лютеин-fферменты). Т(ретья система (в состав ее входит небольшое количество хлорофилла а, хлорофилл Ь и ксантофилл) структурно не связана с каким-либо центром и служит дополнительным источником энергии для ФС I и ФС II. [c.53]

Смотреть страницы где упоминается термин Антенные молекулы: [c.692] [c.696] [c.233] [c.475] [c.220] [c.177] [c.26] [c.334] [c.335] [c.338] [c.355] [c.357] [c.357] [c.236] [c.273] [c.213] [c.112] [c.113] [c.714] [c.305] [c.11] [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология