Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Фотосинтез первичны процессы

    Концентрация энергии двух раздельно поглощенных квантов на одной молекулярной частице была продемонстрирована 1 аиболее четко в экспериментах по сенсибилизированному антистоксовому излучению, хотя этот эффект характерен для всех процессов кумуляции энергии. Объяснение этого кажущегося нарушения закона зависимости энергии кванта от частоты света (соотношения Планка), а также закона Штарка — Эйнштейна приводит к пониманию первичных процессов фотосинтеза, где именно такая концентрация энергии фотона необходима для протекания фотохимических реакций. [c.138]


    Огромную роль вода играет и в процессе фотосинтеза, являясь единственным "источником кислорода, выделяемого растениями. Разложение воды является первичным процессом фотосинтеза. Однако механизм его до настоящего времени не установлен. Несомненно, что он состоит из нескольких частей, от окисления воды до конечного результата — выделения молекулярного кислорода. Промежуточные же стадии и система, окисляющая воду, пока неизвестны. Более того, окончательно не установлено даже, в какой форме происходит окисление воды. [c.137]

    Фотосинтез — это процесс, с помощью которого зеленые растения, водоросли и некоторые бактерии способны переводить энергию солнечного света в химическую форму, доступную для биосинтеза клеточных компонентов. Полученная таким путем химическая энергия используется и запасается растениями и, кроме того, служит (через пищевые цепи) первичным источником энергии для нефотосинтезирующих организмов, в первую очередь для животных. Фотосинтез растений является также источником необходимого для жизни кислорода. Поэтому вся жизнь на нашей планете зависит от фотосинтеза. [c.327]

    Поглощение света — первичный процесс фотосинтеза [c.333]

    Этот тетрапиррольный цикл фигурирует в уже упомянутых кобамидных ферментах и в кобаламине, в простетических группах ряда важнейших белков и в хлорофилле. Структура хлорофилла, ответственного за поглощение света — первичный процесс фотосинтеза, показана на рис. 2,14. Хлорофилл — координационное соединение магния, атом которого занимает центральное положение в плоском порфириновом цикле. [c.98]

    М. Кэлвин показал, что первичным процессом фотосинтеза является фотолиз молекулы воды, в результате которого образуются кислород и водород. Водород идет на гидрирование двуокиси углерода, а кислород выделяется в атмосферу. [c.682]

    Несмотря на то что многие аспекты фотосинтеза еще не выяснены до конца, не вызывает сомнений, что первичный процесс представляет собой возбуждение пигмента зеленых растений хлорофилла-а (рис. 18-1) вследствие [c.542]

    Первичные процессы фотосинтеза [c.383]

    Фотореакции. Фотореакции относятся к первичным процессам любого фотосинтеза. Местом, где протекают эти фотохимические окислительно-восстановительные реакции, являются реакционные центры. Реакционный центр состоит из ряда компонентов, наиболее важные из которых первичный донор электронов (особый комплекс из хлорофилла и белка) и первичный акцептор электронов. Эти два компонента представляют собой окислительно-восстановительные системы. Система донора (Р/Р" ) обладает положительным, а система акцептора (Х/Х )-отрицательным потенциалом. Под воздействием энергии света происходит перенос одного электрона  [c.385]


    Несмотря на то что многие аспекты фотосинтеза еще не выяснены до конца, не вызывает сомнений, что первичный процесс представляет собой возбуждение пигмента зеленых растений хлорофилла-а (рис. 18-1) вследствие поглощения света энергия возникающих таким образом активированных молекул хлорофилла-а расходуется на окисление воды до кислорода и на восстановление двуокиси углерода. Природа первичного продукта восстановления двуокиси углерода не установлена с полной достоверностью, но он, по-видимому, весьма близок к о-глицериновой кислоте (см. также разд. 28-9А). [c.6]

    Несмотря на то, что эта теория очень неопределенна, она отчетливо предполагает участие и двуокиси углерода и воды в первичном процессе фотосинтеза.  [c.56]

    Если перенос атомов воды к промежуточному акцептору является первичным процессом фотосинтеза, то восстановление двуокиси углерода может быть или второй фотохимической реакцией, или темповой энзиматической реакцией с восстановленным первым водородным акцептором (глава VII), Поэтому в настоящей главе мы рассмотрим как фотохимическое, так и нефотохимическое восстановления двуокиси углерода. [c.83]

    Это значит, что в процессе фотосинтеза первичный продукт восстановления может передавать водород посредством реакции Сб.бз) обратно к тому же самому акцептору, который является восстановителем для первичного продукта фотохимического окисления Ъ. [c.150]

    Тем не менее можно связывать первичный фотохимический процесс фотосинтеза с превращением двуокиси углерода, если этот процесс рассматривать скорее как фотохимическое гидрирование, а не разложение этого соединения (см. фиг. 15). Если вода не участвует в первичном процессе непосредственно, фотохимическое восстановление двуокиси углерода должно происходить за счет промежуточного водородного донора, обозначенного на фиг. 15 через НХ. [c.163]

    У адаптированных к водороду водорослей и у бактерий молекулярный водород, сероводород или другие неорганические или органические водородные доноры заменяют воду, участвующую в качестве основного восстановителя в фотосинтезе. Означает ли такое замещение изменение в характере первичного процесса или просто различия в ходе вторичных каталитических реакций  [c.174]

    Перенос гидроксильных радикалов может осуществиться передачей электронов и рекомбинацией с гидроксильными ионами. Обмен гидроксильных радикалов на водородные атомы, в свое время предполагаемый Франком в качестве первичного процесса в фотосинтезе (см. главу VII), эквивалентен одновременной передаче двух электронов в соединении со сдвигом кислотно-основного равновесия  [c.229]

    В фотосинтезе за этим первичным процессом должны следовать вторичные каталитические реакции, в которых НХ опять прямо или косвенно окисляется до X комплексом двуокись углерода — акцептор, СОд а Z опять прямо или косвенно восстанавливается до HZ водой в обычном фотосинтезе зеленых растений или такими восстановителями, как Hg, HgS или тиосульфат, — в фотосинтезе пурпурных бактерий. [c.233]

    Наблюдаемые иногда случаи светового насыщения фотосинтеза, без соответствующего изменения выхода флуоресценции (наиболее яркий пример — фиг. 198), должны указывать, что насыщение вызвано завершающей темновой реакцией, которая не влияет на состав хлорофиллового комплекса ни прямо, ни косвенно (посредством образования наркотика ). Это может быть примером чистого лимитирования катализатором В и насыщения в результате вторичных обратных реакций. Спрашивается, будет ли наблюдаться при этих условиях изменение ср при более высокой интенсивности света в районе насыщения, т. е. тогда, когда первичный процесс становится настолько быстрым, что одна из предварительных реакций не может поспевать за ним. Ответ на этот вопрос может зависеть от того, дают ли обратные реакции продукты, пригодные для непосредственного использования при первичном фотохимическом процессе, или продукты, которые предварительно должны подвергнуться медленным каталитическим изменениям. Например, если обратной реакцией будет [c.509]

    О ПЕРВИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ ФОТОСИНТЕЗА. РЕАКЦИОННЫЕ ЦЕНТРЫ [c.21]

    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]


    Второй специфический тип сопряжения появляется при участии специальных переносчиков. Такова роль водорода в гомогенном окислении СО и в гидрополимеризации олефинов аденозин- и нуклеотидфосфатов — в сложном биокатализе, в частности при фотосинтезе. Энергия одних процессов, в основном каталитических или первичных процессов фотосинте- [c.32]

    Основные научные работы посвящены изучению механизма фотосинтеза. Показал (1941), что первичный процесс фотосинтеза заключается в фотолизе молекулы воды, в результате чего образуются кислород, выделяющийся в атмосферу, и водород, идущий на восстановление двуокиси углерода. Используя радиоактивный изотоп углерод-14 в качестве метки и метод хроматографии на бумаге, установил последовательность фо-тосинтетического цикла (цикла Кэлвина) ассимиляция двуокиси углерода зеленььми растениями — превращение его в органические вещества — последующее восстановление. Создал (1956) схему полного пути углерода при фотосинтезе, ставшую классической. Предложил модель превращения световой энергии в химическую. Показал, что превращения фосфата пентозы играют большую роль в жизнедеятельности не только растений, но и животных. Изучал вопрос о происхождении и развитии жизни на Земле. [c.279]

    Основные процессы фотосинтеза сегодня уже хорошо известны. Они протекают в хлоропластах (рис. 2.2), которые поглощают СОг, поступающий в растение путем диффузии. Первичный процесс карбоксилирования осуществляется в строме (части хлоропласта, содержащей мало мембран) и катализируется рибулозобисфосфат-карбоксилазой (РБФК)- В результате образуются две молекулы трехуглеродной кислоты (фосфогли-церата, ФГ), которые затем восстанавливаются с образованием молекул трехуглеродного сахара — триозофосфата. Это вещество в, хлоропластах служит предшественником крахмала, но может поступать и в цитоплазму, где оно используется при синтезе сахарозы. Часть связанного углерода повторно поступает в вое- [c.42]

    Первичные процессы фотосинтеза протекают в тилакоидах-илосшх замкнутых мембранных пузырьках, содержащихся в клетках цианобактерий и в хлоропластах водорослей и высших растений. [c.385]

    Основные пути транспорта электронов в ходе первичных процессов фотосинтеза показаны на рис. 12.14. Это известная Z- xeлia-результат исследований, в которых использовались методы импульсной спектро-фотометрии, а также искусственные доноры и акцепторы электронов и специфические ингибиторы. Она дает представление об окислительновосстановительных потенциалах пигментов и переносчиков электронов и о последовательнос1 и их окисления и восстановления, но ничего не говорит о локализации этих компонентов в мембране. [c.388]

    У hloroflexa eae механизм первичных процессов фотосинтеза, видимо, такой же, как у пурпурных бактерий.-Ярнлг. ред. [c.392]

    Уравнение (6.12) показывает, что хемосинтетическое восстановление двуокиси углерода у адаптированных водорослей требует наличия энзиматической связи между системой гидрогеааза — оксидаза на окислительном конце первичного фотохимического процесса и каталитической системой на восстановительном конце первичного процесса, которая осуществляет восстановление двуокиси углерода при фотосинтезе. [c.148]

    В теории Франка и Херцфельда (а также и в некоторых других теориях первичного процесса) один из участников фотохимического окисления — восстановления отождествляется с хлорофиллом. Мы устранили всякие ссылки на хлорофилл из схем этой главы, чтобы не нарушать их общности. Химическая функция хлорофилла в фотосинтезе и его возможное отождествление с промежуточными окислительно-восстановительными катализаторами в схеме, представленной на фиг. 15, будут обсуждены в главе XIX. [c.160]

    Самая старая теория, предполагавшая, что первичный процесс в фотоспятеве состоит в разложении двуокиси углерода, потеряла смысл после того, как было доказано, что перенос водородных атомов является основным механизмом биохимических окислений—вос-становленвй, и было обнаружено, что весь кислород фотосинтеза происходит из воды. [c.163]

    Если O.J —карбоновая кислота (глава VIII), то реакция (7.8в) аналогична реакции Канницаро (4.22<5). Как аналогию реакции (7.8(0 можно упомянуть дисмутацию семихинонов в хиноны и гидрохиноны. Например, восстановление тионина закисным железом на свету идет до конца при дисмутации первичного восстановленного продукта семитиоиина на тионин и лейкотионин (первая ступень этой реакции описана в главе IV, как похожая на первичный процесс фотосинтеза)  [c.164]

    Ван Ниль и Гаффрон считают, что окисление воды представляет собой одну (или даже единственную) из первичных фотохимических реакций обычного фотосинтеза (как в схеме на фиг. 16). Таким об-pa30i[, предположение о неучастии восстановителей-заменителей воды в фотохимическом процессе не исключает логического вывода, что и в бактериальном фотосинтезе первичным фотохимическим процессом является окисление воды. Отсюда отсутствие выделения кислорода на свету пурпурными бактериями можно объяснить двояким образом. Согласно одной гипотезе, предложенной Гаффроном, промелсуточный продукт окисления воды ОН может восстанавливаться у бактерий восстановите.мми-заменителями — водородом, сероводородом и т. д., так как эти организмы содержат активную гидрогеназную систему и не содержат энзима Eq, выделяющего кислород. Вторая гипотеза, предложенная ван Нилем, предполагает, что первичный продукт, получающийся при окислении воды у бактерий ОН , несколько отличен от продукта, получающегося у зеленых растений ОН - , и поэтому он не может превратиться в [c.174]

    Исходя из гипотезы ван Ниля, можно сделать заключение, что механизмы фоторедукции адаптированных водорослей и пурпурных бактерий несколько отличаются друг от друга. Первые содержат обычно хлорофилл, на котором, вероятно, процесс адаптации не отзывается. Таким образом, первичный продукт окисления воды ОН " -, вероятно, одинаков и в нормальном и в адаптированно>г фотосинтезе. Разницу в конечной стадии окисления, как предполагает Гаффрон (глава VI), следует отнести за счет активации гидрогеназной системы с одновременной инактивацией ферментной системы Ед, выделяющей кислород. Идентичность первичного процесса у адаптированных и нормальных зеленых водорослей подтверждается наблюдениями Рике и Гаффрона [34]. Эти исследовате.1И отмечают, что максимальный квантовый выход ц скорость насыщения на мигающем свету одинаковы прл фоторедукцин у адаптированных водорослей и при фотосинтезе у неадаптированных водорослей. С другой стороны, у пурпурных бактерпй первичный окисленный продукт ОН , естественно, не способен превратиться в свободный кислород. В данном случае аэробные условия могут вызвать лишь полное прекращение синтеза (если они ведут к окислите.1ьной инактивации гидрогеназы), но не могут вызвать переход к обычному фотосинтезу (с водой в качестве восстановителя), как это получается при исчезновении адаптации у зеленых водорослей. [c.175]

    Гидроксиламин не оказывает также действия на восстановление двуокиси углерода бактериями (с водородом или сероводородом в роли восстановителей). Как видно из глав VI и VII, эти процессы имеют или одинаковый, или сходный с обычным фотосинтезом первичный фотохимический процесс, ведущий к образованию первоначального продукта окисления (ОН или Z. Однако различия этих первичных продуктов заключаются в том, что они разлагаются с выделением кислорода в нормальном фотосинтезе, но восстанавливаются водородом, сероводородом или иными восстановителями при фоторедукцин у бактерий или адаптированных водорослей. Малая чувствительность последних процессов к гидроксиламину ясно указывает, что чувствительный к этому яду энзим участвует лишь в стадии выделения кислорода в фотосинтезе. [c.320]

    Как указывалось в главе VII, первичный фотохимический процесс фотосинтеза может включать один из конечных компонентов реакции— СОд , или HgO , или два промежуточных продукта, например HZ и X, как в уравнении (7.10а). Если первое допущение правильно, то восстановители-заменители или окислители могут вмешиваться в процесс после первичной фотохимической редукции (СОд или первичного фотохимического окисления HgO , но до превращения продуктов этих фотохимических реакций в конечные продукты СНдО или Од. Так, например, первый продукт окисления ОН может реагировать с восстановителями-заменителями Нд, HgS и т. д. до своего превращения в свободный кислород [87]. Механизм действия окислителей-заменителей или восстановителей-заменителей окажется еще проще, если первичный процесс будет типа реакции (7.10а), т. е. если он образует окисленный промежуточный катализатор Z и восстановленный промежуточный катализатор НХ. В этом случае следует просто предположить, что эти промежуточные продукты при подходящих условиях могут реагировать далее с Од или HNOg вместо СОд и [c.551]

    На фиг. 79, т. I (стр. 554) мы пытались схематически представить вероятное соотношение между сенсибилизацией и флуоресценцией хлорофилла In vivo. Первоначально эта схема была построена для истолкования сенсибилизированного фотоокиеления, но можно предположить, что и в случае фотосинтеза имеются в основном аналогичные условия. Первичным процессом (т. I, гл. XIX) мы считали тауто- [c.232]

    В то время как теория Франка подчеркивает косвенный механизм изменений флуоресценции, связанных с фотосинтезом, Вассинк, Катц и другие используют простые представления о конкуренции между первичным фотохимическим процессом и флуоресценцией (плюс диссипация). Основываясь на том, что у пурпурных бактерий присутствие или отсутствие восстановителей влияет на более сильно, чем присутствие или отсутствие Og, названные авторы полагают, что в первичном процессе участвуют возбужденный хлорофилл и образованные энзиматически восстановители, а не Og (или комплекс Og ). [c.237]

    Порфиркны принадлежат к числу наиболее стабильных и инертных органических молекул. Многие представители этой группы, являющиеся, как полагают, производными хлорофилла, были найдены в сырой нефти, угле, битуминозных породах и горючих сланцах. Эти последние представляют собой образования девонского и кембрийского периодов возраст их — около 400 млн. лет [62]. Стабильность порфиринов связывают с их вы-сококонденсированной циклической структурой, обусловливающей резонанс. Возможно, именно благодаря зтим особенностям молекула хлорофилла способна необычно долго сохранять энергию поглощенного светового кванта и полностью передавать ее соседней молекуле хлорофилла. Вследствие этого энергия отдельных квантов, поглощенных многими молекулами хлорофилла, может быть собрана в реакционном центре (см. гл. IX) и использована для фотосинтеза. Поскольку хлорофилл а ответствен за первичный процесс фотосинтеза (образование восстановительной силы), недостаточно, чтобы энергия передавалась от одной его молекулы к другой в молекулярной структуре хлорофилла а должен быть и какой-то центр, который реагирует химически. Считают, что он находится в кольце, состоящем из пяти атомов углерода (кольцо V на фиг. 5, Л). [c.20]

    Свет, падающий на какую-либо систему, производит определенное действие только тогда, когда он поглощается отраженный, рассеянный или прошедший через систему свет на нее не действует. Энергия поглощенного света может превратиться в тепловую энергию (что случается, наиболее часто) или может быть передана электронам, как в первичных процессах фотосинтеза она может также превратиться в энергию света большей длины волны (флуоресценция) или может быть запасена в виде потенциальной химической энергии (именно это и происходит на более ппэдних этапах фотосинтеза). [c.108]


Смотреть страницы где упоминается термин Фотосинтез первичны процессы: [c.236]    [c.458]    [c.358]    [c.384]    [c.385]    [c.78]    [c.174]    [c.535]   
Общая микробиология (1987) -- [ c.383 , c.384 , c.385 , c.386 , c.387 , c.388 , c.389 , c.390 , c.391 , c.392 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Фотосинтез



© 2025 chem21.info Реклама на сайте