Кислород, выделение при фотосинтезе

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]

С помощью изотопных методов было показано также, что кислород, освобождаемый при фотосинтезе, образуется из воды, а не из двуокиси углерода. Это было установлено в результате изотопного анализа кислорода, выделенного при фотосинтезе из водоросли хлореллы. Вода и двуокись углерода содержали меченый кислород-18 [514—518]. [c.284]

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

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]

Ранее было установлено, что в основном пути дыхательного процесса некоторые оксидазы обходят в своем действии образование свободных перекисей и что механизмом выделения кислорода в фотосинтезе может оказаться путь, обратный действию этих оксидаз. [c.303]

Важнейшим этапом в эволюции биосферы можно считать появление способности к принципиально новому типу автотрофной ассимиляции СО-. — фотосинтезу. Процесс фотосинтеза отличается от фоторедукции по целому ряду признаков в качестве донора водорода, идущего на восстановление СО2, используется вода восстановление углекислого газа сопряжено с выделением кислорода продуктами фотосинтеза являются преимущественно углеводы, а не органические кислоты и аминокислоты. Способностью к фотосинтезу обладают водоросли и выс-щие растения. Продуктивность фотосинтеза у них выше масштабов потребления ассимилятов, и поэтому часть из них (углеводы) может откладываться в виде запасных веществ. В темноте они расходуются в процессе дыхания, поддерживая потребности клеток в метаболитах и энергии. Можно считать, что появление фотосинтеза и накопление кислорода в атмосфере привело к возникновению дыхания. Водоросли оказались в гораздо более выгодном положении по сравнению с бактериями, осуществляющими фоторедукцию. Первые удовлетворяли свои потребности в энергии и метаболитах для осуществления биосинтезов и других эндергонических процессов на свету за счет фотосинтеза, а в темноте — за счет дыхания. Развитие же вторых находится в полной зависимости от освещения и не может нормально [c.19]

ПРИМЕНЕНИЕ МАНОМЕТРИЧЕСКОЙ МЕТОДИКИ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ИЗУЧЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ МЕЧЕНОЙ УГЛЕКИСЛОТЫ И ВЫДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА НРИ ФОТОСИНТЕЗЕ [c.62]

Определение фотосинтетической первичной продукции. Определение первичной продукции дает представление о характере водоема и возможной, не явно выраженной токсичности. Водоросли фитопланктона в процессе фотосинтеза на свету используют углекислоту и бикарбонаты, образуя органическое вещество и выделяя кислород. Часть кислорода потребляют растения при дыхании. Разность между количеством кислорода, выделенного водорослями и пошедшего на дыхание, представляет собой величину продукции кислорода, выделяемого в результате фотосинтетической аэрации. Она зависит как от характера исследуемого водоема, так и от токсичности. Для определения первичной продукции (фотосинтетической аэрации) кислородные склянки объемом 200—250 мл, наполненные речной водой и закрытые пробками, подвешивают вертикально в водоеме на разных глубинах, на каждой глубине по 1 белой и 1 черной склянке. По прошествии нескольких часов склянки снимают и находят в них содержание растворенного кислорода. Количество кислорода определяют титрованием по Винклеру с теми же реактивами, что и при определении ВПК. Расчет доли фотосинтетической аэрации (мг/л) производят по формуле [c.229]

Одинаковый квантовый выход Фотосинтеза бактерий и Фотосинтеза зеленых растений, идущего с выделением кислорода (аэробного Фотосинтеза). В бактериальном фотосинтезе расход квантов на восстановление одной молекулы СО2 такого же порядка, как и [c.25]

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]

В водоеме одновременно происходят два противоположных процесса - образование и разрушение органического вещества. В темноте процесс фотосинтеза прекращается, следовательно, прекращается и потребление углекислоты из окружающей среды и выделение эквивалентного количества кислорода. Процессы же дыхания в темноте идут с той же скоростью, что и в светлое время. Поэтому сравнив результаты жизнедеятельности водных сообществ на свету и в темноте, можно рассчитывать величину первичной продукции, а также величину деструкции в водоемах. О процессах образования органического вещества и его деструкции можно судить по нескольким различным показателям, например по скорости потребления кислорода, выделению СО2, изменению pH и т. д. [c.76]

Наиболее объективным методом определения потребности прудов в удобрениях, с помощью которого осуществляется и контроль за эффективностью их первичного действия, является метод биологических испытаний, при котором реакцию планктона на действие внесенных удобрений определяют по интенсивности фотосинтеза, измеряемой в кислородных единицах. Для измерения количества кислорода, выделенного в процессе фотосинтеза и поглощенного органическим веществом планктона, применяют метод склянок. Берут кислородные склянки объемом 100-120 мл из прозрачного стекла с притертыми пробками и заполняют их водой из исследуемого пруда. Воду для заполнения склянок отбирают в чистое эмалированное ведро из разных мест пруда (10-15 точек) для получения средней пробы. Воду в ведре перемешивают и с помощью резинового шланга заполняют 114 [c.114]

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]

Выделение кислорода при фотосинтезе [c.65]

Известно 5 групп эубактерий, способных преобразовывать световую энергию в химическую с помощью хлорофилла. Фотосинтез, осуществляемый ими, делится на 2 типа не сопровождающийся выделением молекулярного кислорода (бескислородный фотосинтез) и сопровождающийся выделением О2 (кислородный фотосинтез). В соответствии с этим все фотосинтезирующие эубактерии в IX издании Определителя бактерий Берги предложено разделить на две таксономические группы в ранге классов Апоху-рЬо1оЬас1епа и ОхурЬо1оЬас1епа. Эубактерии, осуществляющие бескислородный фотосинтез, на основании таких признаков, как пигментный состав и тонкое строение фотосинтетического аппарата, делятся на 3 группы пурпурные, зеленые бактерии и гелиобактерии. Эубактерии, фотосинтез которых сопровождается выделением О2, включают 2 группы организмов цианобактерии и прохлорофиты. В основу деления положены те же признаки (см. табл. 21 — 23). Критерии, определяющие там, где это возможно, деление на таксоны более низкого ранга, даны при характеристике каждой из выделенных групп. [c.297]

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]

В. Озера. В слоистом озере вертикальное разделение Ф и Д происходит в результате того, что водоросли сохраняют способность к фотосинтезу только в эвтрофических верхних слоях. Осев на дно в результате гравитации, органическое вещество водорослей, синтезированное при избытке СО2 или НСОз в верхних слоях озера, биохимически окисляется. Большая часть кислорода, выделенного в процессе фотосинтеза, выделяется в атмосферу и становится недоступным для Д-организмов глубоких водных слоев (см. рис. 4). Чрезмерная продукция на поверхности озера (Д Ф) соответствует анаэробным условиям на дне озера (Ф Д). Это прогрессивное обогащение воды питательными веществами и повышение про- [c.24]

СОДЕРЖАНИЕ ИЗОТОПА КИСЛОРОДА 0 В КИСЛОРОДЕ, ВЫДЕЛЕННОМ ПРИ ФОТОСИНТЕЗЕ У HLORELLA ) [120] [c.60]

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]

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]

Так как цианид ядовит для многих, правда, не для всех, катализаторов, содержащих тяжелые металлы, а некоторые из них, вероятно, участвуют в фотосинтезе, то нет оснований думать, что карбоксилирующий энзим Еа. — единственный чувствительный к цианиду компонент фотосинтетического аппарата. Каталаза или деоксидаза , катализирующая выделение кислорода в фотосинтезе, должна также отзываться на отравление цианидом. Повидимому, действие цианида на выделяющий кислород энзим (или энзимы) остается скрытым, так как подготавливающий энзим Еа. находится в мень- [c.318]

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]

Другое объяснение анаэробного торможения выдвинуто Вильштеттером [7] и Франком [11]. Эти исследователи полагают, что первой ступенью фотосинтеза может быть фотохимическое дегидрирование хлорофилла кислородом, приводяш ее к образованию фотохимически активного монодегидрохлорофилла . Эта гипотеза имеет известное сходство с концепцией дисмутации энергии , описанной в главе IX. Возможно, что нет нужды в специальном объяснении роли кислорода в фотосинтезе, так как не доказана его необходимость для этого процесса. Так, Харвей [5] воспользовался исключительно чувствительными к кислороду светяш имися бактериями и показал, что у водорослей выделение кислорода начинается в течение первой секунды с начала освещения даже в среде, лишенной всяких следов кислорода. Франк и Прингсхейм, наблюдая тушение фосфоресценции адсорбированных красителей, обнаружили, что водоросли выделяют кислород при первой вспышке даже после 2-часового пребывания в чистейшем азоте. После выяснения сходства фотохимического процесса у зеленых растений и пурпурных бактерий Гаффрон [8, 10] отметил, что многие пурпурные бактерии живут лишь в строго анаэробных условиях. Это также служит доказательством, что кислород не необходим для фотосинтеза. [c.335]

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]

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]

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]

Происхождение кислорода, выделяемого при фотосинтезе из воды, подтвердилось и в опытах с морским фитопланктоном (диатомовые водоросли), в которых изотопный состав кислорода определяли масс-спектрометрическим методом (Виноградов и др.,1959). Содержание 0 в кислороде морской воды составляет 0,19915 , а в кислороде, выделенном водорослями, он равнялся 0,2005/ь. Если кислород, выделяемый при фотосинтезе, это - кислород юды, то встает вопрос о причине наблюдаемого во многих случаях некоторого его утяжеления по отношению к кислороду воды. Большая серия работ по выяснению этого явления проведена А.П.Виноградовым с сотрудниками. Ими показано, что некоторое утяжеление возможно аа счет фракционирования кислорода при дыхании. При дыхании прешлущественно используется лепсий изотоп кислорода 0 , поэтому утяжеляется остающийся кислород, выделяемый в атмосферу, в наружный раствор (Виноградов и др., 1959, 1960 Виноградов, 1962 Виноградов, Кутюрин, 1962). [c.31]

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]

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]

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

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]

Общее количество углекислого газа, которое ассимилируется зеленой растительностью земного шара, ежегодно достигает 0,4-10 т, из которых по.повина приходится на растения суши, а остальное — на растения морей и океанов, Таким образом, количество ассимилированного углекислого газа достигает 10% его запаса в атмосфере. Общая продукция органического вещества, синтезируемого растительностью на нашей планете, в пересчете на глюкозу составляет около 450 млрд т в год, она является материальной базой жизии на Земле. В процессе фотосинтеза растения выделяют в атмосферу около 460 млрд т свободного молекулярно1 о кислорода. Весь имеющийся в нашей атмосфере кислород выделен зелеными растениями в прбцессе фотосинтеза. [c.220]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология