Кислород при фотосинтезе

Выделение каждой молекулы кислорода при фотосинтезе связано с ассимиляцией 1 молекулы углекислоты, для чего требуются [c.265]

Как возникает кислород при фотосинтезе [c.206]

Выделение кислорода при фотосинтезе [c.65]

Кроме того, газообразный кислород смешивается с водой в результате аэрации, которая происходит, если вода падает с плотин, перетекает через валуны и другие препятствия, образуя в результате водо-воздушную пену . Газообразный кислород попадает в природные водоемы в результате фотосинтеза - процесса, при котором зеленые растения у океанский планктон синтезируют углеводы из диоксида углерода и воды пря н.шичии солнечного света. В дневные часы водные зеленые растения постоянно синтезируют сахара. При этом также получается газообразный кислород, который выделяется из водных растений в окружающую воду. Суммарное химическое уравнение, описывающее образование глюкозы ((Ь5Н1205) и кислорода при фотосинтезе, может быть представлено следующим образом [c.58]

Микрофиты — водоросли, играющие огромную роль при формировании фитопланктона и фитобентоса. В составе этих организмов имеется хлорофилл, поэтому на сьету они осуществляют фотосинтез. Их подразделяют па зеленые, синезеленые, диатомовые, эвгленовые и др. Зеленые водоросли,, имеющие ярко-зеленую окраску, развиваются обычно в начале лета спне-зеленые, содержащие кроме хлорофилла еще и растворимый в воде синий пигмент — фикоциан,— преимущественно во второй половине лета диатомовые, также содержащие наряду с хлорофиллом растворимый в воде буры пигмент — диатомин,— ранней весной и поздней осенью. Синезеленые водоросли являются единственными организмами, потребляющими три растворенных в воде газа — азот (включая аммиак), углекислоту и кислород при фотосинтезе они, как и все другие водоросли, выделяют в окружающук> среду кислород. Фотосинтез протекает при наличии света, углекислоты, благоприятной температуры, органических и неорганических соединений,, необходимых для обмена веществ клеток водорослей. При развитии водной флоры основными биогенными элементами, необходимыми для процессов жизнедеятельности, являются углерод, азот, фосфор, калий, кальций, железо, марганец, медь, кремний и некоторые микроэлементы. [c.189]

Земли в атмосферу окислительную в результате выделения кислорода при фотосинтезе. В настоящее время предполагают, что процесс фотолиза воды в верхних слоях атмосферы с удалением водорода в космическое пространство не смог бы обеспечить образование большого количества кислорода в течение докембрийского периода [18]. [c.1008]

Фотолиз воды и образование кислорода при фотосинтезе [c.325]

НИЗКИЙ оптический дихроизм хлоропластов может объясняться именно этой недостаточно строгой ориентацией. Парк и др. [251—253] определили молекулярный состав квантосом, исследуя разрушенные хлоропласты шпината. Для зеленых ламеллярных структур диаметром от 2000 до 80 нм, полученных центрифугированием при постепенно возрастающих скоростях, отношение хлорофилла к азоту было довольно постоянным. Крупные структуры были, по-видимому, лишены гран, тогда как фракция более мелких частиц содержала граны. Эти результаты служат доказательством равномерного распределения хлорофилла по всей ламеллярной структуре хлоропласта. Было высказано предположение, что обычно наблюдаемая флуоресценция одних только гран объясняется более высоким содержанием ламеллярных структур. В квантосомах были обнаружены небольшие количества трех переходных металлов — железа, марганца и меди, причём концентрация марганца оказалась наиболее низкой. Марганец необходим для выделения кислорода при фотосинтезе. Учитывая это. Парк и Пон [253] рассчитали молекулярный вес наименьшей единицы в ламелле, которая, очевидно, еще могла бы осуществлять фотосинтез, т. е. частицы, соответствующей одному атому марганца. Он оказался равным 9,6-10 . Позже [251] расчеты были проведены с учетом данных об объеме квантосом (полученных путем измерений на электронных микрофотографиях), а также результатов определений эффективной плавучей плотности разрушенных ламеллярных структур в ультрацентрифуге. Было обнаружено, что молекулярный вес квантосом равен 2-10 , что соответствует двум атомам марганца. Данные о молекулярном составе квантосом представлены в табл. 1. Мембрана толщиной 10 нм содержит 50% липида и 50% белка. Следовательно, с учетом разницы в плотности (1,0 1,4) можно считать, что на долю липида приходится около 6,5 нм толщины мембраны, а это согласуется с представлением о существовании двойного липидного слоя. [c.35]

Наличие в каком-либо соединении необычного стабильного изотопа (сверх его естественного содержания, определяющегося распространенностью изотопа в природе) или радиоактивного изотопа позволяет проследить пути превращения этого соединения в присутствии большого числа других соединений, содержащих тот же элемент. Молекулы рассматриваемого соединения или, вернее, атомы элемента, входящего в это соединение, оказываются мечеными они легко определяются на фоне других, немеченых атомов того же элемента. Идею метода нетрудно понять на примере установления пути образования кислорода при фотосинтезе. [c.32]

Для оценки скорости процессов круговорота углерода используется определение баланса кислорода, концентрацию которого можно измерить очень точным иодометрическим титрованием, методом Винклера. Берут темную и светлую склянки с одинаковыми пробами воды. Продукция оценивается по выделению кислорода при фотосинтезе в светлой склянке, считая, что выделение кислорода эквивалентно синтезу органического вещества. Деструкцию определяют в темной склянке вариантом биохимического потребления кислорода БПК5, широко применяемого для сточных вод. По методу Винберга баланс между продукцией и деструкцией определяют в пробах воды в светлой и темной склянках, которые подвешивают на тросе в водоеме при естественной освещенности и температуре. Разность между светлой и темной склянками дает чистую продукцию за рассматриваемый промежуток времени, обычно сутки. Определение кислорода титрованием или электрохимически можно заменить быстрыми и гораздо более чувствительными радиоизотопными методами. [c.164]

Далее можно поставить вопрос, одинаков ли промежуточный окислитель, вызывающий потерю адаптации в темноте е промежуточным продуктом Од фотосинтеза и фоторедукции, или только имеет с ним сходство по способности окислять гидрогеназу Вопрос важен потому, что если справедливо первое предположение, то выделение кислорода при фотосинтезе (реакция 6.7гГ) следует рассматривать как обратимый процесс, направление которого зависит от концентрации Оа и парциального давления кислорода. [c.139]

Если это верно, то отсутствие выделения кислорода во время фоторедукции указывает, что выделяющий кислород энзим Ео находится в неактивном состоянии. Вторым аргументом в пользу отсутствия активного энзима Ео в адаптированном состоянии является тот факт, что процесс адаптации, так же как и выделение кислорода при фотосинтезе, чувствителен к очень небольшим количествам гидроксиламина и фенантролина. Для объяснения подобного сходства можно предположить, что образование комплекса с гидроксилами-ном замораживает энзим Ео в окисленной форме, мешая таким образом его фотосинтетической функции, но одновременно препятствуя потери активности энзима путем восстановления во время анаэробной инкубации. [c.140]

На основании всего вышеизложенного Д.И.Сапожников (1965) приходит к выводу о возможном участии ксантофиллов в реакциях ввделения кислорода при фотосинтезе. Однако сам механизм этого участия пока неясен и требует детального изучения. [c.156]

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]

В ходе фотосинтеза создаются в большом количестве органические вещества (миллиарды тонн ежегодно) и выделяется в атмосферу колоссальный объем кислорода. При фотосинтезе каждые 5—6 млн. лет растения разлагают столько воды, сколько ее содержится в морях и океанах. В процессе фотосинтеза зеленые растения нашей планеты ежегодно преобразуют энергию солнечной радиации в таком количестве, которое способны в год выработать 200 ООО больших гидростанций, подобных Волжской ГЭС имени В. И. Ленина. [c.121]

По имеющимся представлениям, механизм гербицидного действия анилидов связан со способностью их ингибировать процессы выделения кислорода при фотосинтезе (5—9). Эти соединения подавляют фотолитическую активность изолированных хлоропластов в концентрациях 10 — 10 М (2, 3, 5—8). [c.92]

Алексей Николаевич Бах, памяти которого посвящено настоящее чтение, впервые выдвинул точку зрения на фотосинтез как на сопряженный окислительно-восстановительный процесс. Он впервые обосновал ныне общепринятое представление о выделении кислорода при фотосинтезе из промежуточного перекисного соединения [1]. Еще ранее К. А. Тимирязев [2] высказал предположение, что хлорофилл при фотосинтезе испытывает обратимое окислительно-восстановительное химическое превращение. И ныне эти представления К. А. Тимирязева и А. Н. Баха продолжают диктовать правильное направление исследования одной из труднейших проблем современного естествознания — фотосинтеза растений. [c.360]

Согласно экспериментальным данным, полученным в последние годы, восстановление углекислоты высшими растениями осуществляется при участии биметаллической ферментной системы, активируемой марганцем и железом (Бойченко, 1949, 1963, 1966 Бойченко, Саенко, 1959, 1961). Восстановленное железо фермента участвует в восстановлении углекислоты Мп +, имеющийся в составе фермента, способствует образованию липидной гидроперекиси, образование которой предшествует выделению свободного кислорода при фотосинтезе. [c.101]

Реаэрация из атмосферы — главный источник поступления кислорода в реку. Кроме того, растворенный кислород могут содержать сбрасываемые в реку дождевые воды. Водоросли выделяют кислород при фотосинтезе, однако последний происходит не всегда этот процесс является ненадежным источником поступлення кислорода и не описывается математически. [c.125]

Выделение кислорода при фотосинтезе может идти в порядке, обратном какому-либо из этих механизмов. Поэтому рассмотрим следующие возможности 1) промежуточное образование перекиси водорода, нанример при фотохимической реакции, обратной (11.2), за которой следует или окислтение этой перекиси по реакции, обратной (11.1), или, что более вероятно, ее дисмутация по уравнению (11.3) 2) подобный же процесс с органическими перекисями и 3) выделение кис.торода без промежуточного образования свободных перекисей, т. е. реакция, обратная (11.4). [c.291]

Рассмотрш связь полученных результатов с механизмом образования кислорода при фотосинтезе. Согласно гипотезе Кока [з],кисло-родвыдехяющий центр фотосистемы П может находится в пяти состояниях > степень окисления которых отличается на одну единицу. Под действием четырех квантов света происходит последовательно окисление до, которое окисляет воду с образованием О . Считая, ч о число атомов марганца в активном центре равно трем, можно предложить следующий механизм выделения О2. находящийся в соответствии с четырехквантовой схемой окисления воды [c.154]

Однако в главе XIX будет показано, что образование кислорода при фотоокислении, которое можно измерить при том же самом парциальном давлении кислорода в отсутствие двуокиси углерода (см. фиг. 71), в 10 раз меньше, чем уменьшение образования кислорода при фотосинтезе. Поэтому кислород тормозит фотосинтез, а не просто уравновешивает его фотоокислением. Франк и Френч [19] предполагают, что это явление вызывается фотоокислением энзи-матичеспого компонента фотосинтетического аппарата. [c.337]

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]

Основной принцип описанного процесса заключается в том, что фотосистема дает возможность использовать энергию света для переноса электрона от слабого донора электронов, т. е. молекулы, имеющей большое сродство к электронам (в данном случае от црггохрома), на такую молекулу, как хинон. который в восстановленной форме служит сильным донором электронов. Таким образом, энергия возбуждения, которая в обычных условиях рассеялась бы в виде тепла и/или флуоресценции, используется для повышения энергии электрона и образования сильного донора электронов. Как мы увидим, в хлоропластах высших растений начальным донором электронов служит не црггохром, а вода, чем и объясняется вьщеление кислорода при фотосинтезе у растений. Прежде чем перейти к рассмотрению процессов, происходящих в более сложной фотосистеме хлоропластов и доставляющих в конечном результате энергию для синтеза АТР и NADPH, посмотрим, как эти конечные продукты образуются у пурпурных бактерий с помощью менее сложного, но похожего механизма. [c.470]

Если это объяснение правильно, то выделение кислорода сухими листьями на свету не имеет прямого отношения к фотосинтезу (кроме того, что процесс их сенсибилизируется хлорофиллом). Однако опыты Хилла [26, 34, 35, 36] говорят в пользу другой гипотезы, а именно, что выделение кислорода листьями в порошкообразном состоянии имеет определенное отношение к образованию кислорода при фотосинтезе. [c.67]

Третья группа включает аноксигенные фототрофные бактерии, содержащие бактериохлорофилл и способные использовать свет как источник энергии. При наличии света эти организмы растут анаэробно и не образуют кислород при фотосинтезе. В темноте способны к кислородному дыханию. Не содержат фикобилипротеинов. [c.323]

Изава и Гуд [179] провели обширное исследование с целью выяснить число точек в изолированных хлоропластах шпината, которые чувствительны к ингибиторам выделения кислорода при фотосинтезе. Помимо монурона, они испытали М-(3,4-ди-xлopфeнил)-N N -димeтилмoчeвинy (диурон) и 2-хлор-4-этил-амино-6-изопропиламино-сил<л1-триазин (атразин). Поглощение всех трех ингибиторов хлоропластами оказалось состоящим из трех процессов 1) необратимое связывание одной молекулы ингибитора на каждые 1000 молекул хлорофилла (связанные молекулы не оказывают ингибирующего действия) 2) разделение ингибитора между внешней средой и хлоропластами выше этого порога концентрации 3) поглощение, определяющее степень ингибирования и обусловленное, возможно, образованием комплекса фермент — ингибитор. С учетом первого из этих процессов два метода анализа результатов, основанные на явле- [c.278]

В пользу наличия фотосинтетических единиц говорит и то,что некоторые ингибиторы подавляют ввделение кислорода при фотосинтезе и реакцию Хилла в концентрации во много раз меньшей, чем концентрация хлорофилла. Так, ингибирующее действие диурона проявляется в концентрации, соответствующей примерно одной молекуле ингибитора на 2000-2500 молекул хлорофилла, что соответствует современным представлениям о размерах фотосинтетической единицы. Предполагается, что каждая молекула ингибитора блокирует один реакционный центр (стр. 217 ). [c.132]

Что касается механизма действия монурона и диурона на реакцию Хклла и ввделение кислорода при фотосинтезе, то он еще мало выяснен. Опыты, в которых изучалось действие этих ингибиторов на фотосинтез (выделение кислорода) хлореллы и восстановление фер- [c.216]

По литературным данным механизм гербицидного действия фенил-диметилмочевин связан с подавлением ими процессов фотосинтеза, в частности, ингибированием процессов выделения кислорода при фотосинтезе (4—8). Для изучения возможного действия метурина на путь выделения кислорода при фотосинтезе мы определяли фотолитическую активность хлоропластов, изолированных из обработанных гербицидом растений. Для сравнения испытывали монурон. [c.191]

ВЛИЯНИЕ МЕТУРИНА НА ПРОЦЕССЫ ВЫДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА ПРИ ФОТОСИНТЕЗЕ [c.191]

Результаты вегетационных опытов и опытов in vitro могут быть объяснены тем, что 1) метурин (и подобные ему М-оксимочевины) не влияет на процесс образования кислорода при фотосинтезе, как это было показано для фенилдиметилмочевин (4— 8), а действует на другом участке переноса электронов, что как следствие вызывает снижение фотолитической активности хлоропластов 2) на фотолитическую активность хлоропластов действует иа сам метурин, а продукты его превращения. [c.194]

Прямые экспериментальные доказательства того, что кислород при фотосинтезе освобождается именно из воды, были получены в 1941 г. независимо в СССР и в США. А. П. Виноградов и Р. В. Тейс с помощью масс-спектрометра показали, что отношение в кислороде, выделяющемся при фотосинтезе, соответствует соотношению этих изотопов в воде, а не в диоксиде углерода. Группа американских ученых, возглавляемая С. Рубеном и М. Каменом, одновременно проводила опыты с водорослями. В одной камере, куда помещались водоросли, вода содержала тяжелый изотоп кислорода (Нг О), а кислород СО2 не метился. Во второй камере, наоборот, использовался меченый СО2 (С Ог), а в состав волы входил обычный кислород. При освещении водорослей в этих камерах выделялся в значительно большем количестве, если метка была у кислорода воды. [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология