Хлорофилл Центр

В центре стоит атом металла — железа в гемоглобине, магния в хлорофилле. [c.339]

Часть вспомогат. пигментов, спектрально наиб, близких к фотохимически активному хлорофиллу, непосредственно окружает каждый из реакционных центров, образуя т. наз. антенны. [c.176]

Возьмите квадратный листок бумаги и в середину капните исследуемый раствор, содержащий смесь окрашенных веществ. Это может быть спиртовая настойка какого-либо лекарства, например валерианы или календулы, или приготовленный вами экстракт хлорофилла (см. главу "Экстракция"), или смесь красителей, составленная специально для этого опыта. На бумаге образуется пятно. В центр его капните несколько капель растворителя в приведенных выше примерах растворителем должен служить спирт, причем одеколоном его заменить нельзя -в нем содержатся вещества, которые могут исказить ход опыта. Вместо этилового спирта можно взять изопропиловый - под названием ИПС его продают в хозяйственных магазинах как средство для мытья окон. [c.155]

Известно, что далеко не каждая молекула хлорофилла или другого пигмента, поглотившая свет и сохранившая достаточное количество энергии для фотохимической реакции, является центром подобной реакции. На само.м деле фотохимическая активность, т. е. непосредственная связь с фотохимической реакцией, осуществляется лишь примерно одной молекулой из 200—250 молекул хлорофилла. Об этом явлении А. Г. Пасынский пишет ...Могло бы создаться неправильное представление, что основная масса хлорофилла является фотохимически неактивной и играет и листе роль запасного вещества, как иногда предполагалось в литературе. [c.178]

Напротив, соединение большой группы (200—250) молекул хлорофилла с одним центром фотохимической реакции обеспечивает его непрерывную работу, подобно тому, как присоединение одного водостока к достаточно значительной поверхности крыши позволяет получить из отдельных капель непрерывный поток воды. Ясно, что при этом вся масса молекул хлорофилла активно участвует в полез- [c.178]

В скелет гемоглобина и хлорофилла входят четыре пиррольных остатка, соединенные в большой цикл с помощью СН-групп. Через весь этот большой цикл проходит система сопряженных двойных связей (на схеме не показанных), а в центре стоит атом металла— железа в гемоглобине, магния в хлорофилле. [c.131]

Вторая эпоха характеризовалась отсутствием избытка свободного водорода и началом медленного нарастания (в результате радиолиза воды) концентрации свободного кислорода, а также последующего появления в высоких слоях земной газовой оболочки вначале слабого, но все же поглощающего самые короткие ультрафиолетовые волны озонного панцыря последний начал предохранять земную поверхность от стерилизации. Б связи с этим ультрафиолетовая фотохимия постепенно начала вытесняться на земной поверхности фотохимическими реакциями синтеза под действием видимого света с его более длинными волнами. Окрашенные пигменты (хлорофилл, гемоглобин, гемоцианин), имеющие в молекулярном скелете порфириновую группировку из четырех пятичленных пиррольных колец с атомами Mg, Ре, Со и Си, в их центре рождались теперь в воде океана и смогли наравне с другими сложными органическими молекулами сохранять свое существование, тогда как раньше короткий ультрафиолет разложил бы их на осколки так же, как он стерилизовал все живое. [c.375]

Нередко электронное возбуждение одного хромофора вызывает флуоресценцию другого хромофора, расположенного поблизости. Так, например, возбуждение молекул красителя, образующих монослой, приводит к флуоресценции слоя другого красителя, находящегося от первого на расстоянии 5 нм. Возбуждение остатков тирозина в белках может вызвать флуоресценцию триптофана, а возбуждение триптофана— флуоресценцию красителя, связанного с поверхностью молекулы белка, или флуоресценцию связанного кофермента [57]. Такого рода резонансный перенос энергии характерен для тех случаев, когда спектр флуоресценции одной молекулы перекрывается со спектром поглощения другой. При этом реального испускания и поглощения света не происходит, а имеет место безызлучательный перенос энергии. Резонансный перенос энергии имеет большое биологическое значение для фотосинтеза. Поскольку молекула с е = 3-10 при воздействии прямого солнечного света поглощает около 12 квантов света в секунду, моно-молекулярный слой хлорофилла будет поглощать всего 1 % общего числа квантов, падающих на поверхность листа [63]. По этой причине молекулы хлорофилла располагаются в виде многочисленных тонких слоев внутри хлоропластов. Однако непосредственно в реакционных центрах, где идут фотохимические процессы, находится лишь небольшое число специализированных молекул хлорофилла. Остальные молекулы поглощают свет и передают энергию в реакционный центр небольшими порциями. [c.31]

Это предположение распространяется и на хлорофилл, находящийся в реакционных центрах в хлоропластах зеленых растений [91]. Данные [c.47]

Находясь Б состоянии высокого стерического экранирования, реакционные центры простетических групп, окруженные гидрофобными остатками белка, реагируют только с ограниченным числом реагентов хлорофилл с молекулой Н2О, гем крови с Н2О, О2, СО, ферменты с одной из избранных молекул. [c.723]

По реакции (28.1) возникает активный электрон, носителем которого является А , протон и гидроксил-радикал. Хлорофилл освобождается в неизменном виде. В качестве В могут выступать любые основные центры белка (фермента) из окружения хлорофилла. По реакции (28.2) происходит рекомбинация ОН до пероксида водорода и его ферментативное разложение с выделением кислорода, поступающего в атмосферу. [c.741]

Донорно-акцепторное взаимодействие подразумевает комплементарную пространственную упорядоченность центров связывания в доноре и акцепторе. Поэтому в любом синтетическом до-норно-акцепторпом комплексе центры связывания (полярные и дипольные) и стерические барьеры должны быть локализованы определенным образом, чтобы структуры обоих компоиентов соответствовали друг другу. Свойства существующих в природе акцепторов, мицелл и циклодекстринов рассмотрены в следующих разделах данной главы. Простетические группы гемоглобина, хлорофилла или витамина В12 также принадлежат к этой категории, поскольку селективно связывают ионы железа, магния и кобальта. [c.267]

Несмотря на то что это и не имеет прямого отношения к транспорту железа и кислорода, следует упомянуть также о получении синтетических биомиметических моделей особого парного бактериохлорофилла а [247], поскольку в процессе фотосинтеза при первичном поглощении света фотореакционными центрами молекулярных ассоциатов хлорофилла зеленых растений и фотосинтезирующих бактерий, по-видимому, происходит окисление особых парных молекул хлорофилла. Димерные производные хлорофилла, изображенные на рис. 6.6, в которых пор-фириновые макроциклы связаны простой ковалентной связью, проявляют некоторые фотохимические свойства, моделирующие in vivo особый парный хлорофилл. [c.373]

По данным Рабиновича, даже на прямом солнечном свету каждая молекула хлорофилла поглощает кзант света всего один раз за 0,1 с, а при менее благоприятных условиях — гораздо реже. Между тем скорость последующих ферментативных реакций является чрезвычайно высокой. Если бы в этих условиях каждая молекула хлорофилла была самостоятельным центром фотохимической реакции, связанным с необходимыми вспомогательными ферментами, то такое устройство было бы столь же нецелесообразно, как если бы каждый участок крыши, на который падает отдельная капля дождя, был оборудован самостоятельным водостоком. В листе для подобного устройства просто не хватило бы места, не говоря уже о том, что оно могло бы использоваться лишь незначительную часть времени. [c.178]

Пикосекундные кинетические исследования [94] обесцвечивания бактериохлорофилла, содержащегося в изолированных реакционных центрах, показали, что начальное фотохимическое окисление хлорофилла в форму Хл+ происходит в течение 10 ° с (0,1 не). В соответствии с этим время жизни т возбужденного состояния хлорофилла в фотосистеме I хлоропластов оценивается в 0,13 не (сравните с временем жизи То для свободного хлорофилла, равным 19 не) [95]. Низкое значение т в случае хлоропластов обусловлено быстрым переносом электрона с хлорофилла на акцептор. Время жизни возбужденного состояния хлорофилла в фотосистеме II примерно в 10 раз больше (1,5 нс) > [95]. [c.47]

Как видно из рис. 8.9, максимум длинноволнового спектра поглощения хлорофилла в хлоропластах сдвинут в красную область по сравнению с максимумом хлорофилла в растворе. Этот эффект частично может быть объяснен комплексообразо-ванием молекул хлорофилла с белками. При более детальном изучении спектров поглощения хлоропластов удается различить по крайней мере две спектральные формы хлорофилла, которые, возможно, обусловлены комплексообразованием хлорофилла а с различными белками или мономерами и димерами хлорофилла. Эти две спектральные формы хлорофилла приписывают пигментным системам I и II, или фотосистемам I и II (ФС I и ФСП), фотохимические реакционные центры которых имеют характерные полосы поглощения с максимумами при700 и 680 нм соответственно (обозначаются как Р оо и Резо). Возможно, более коротковолновый спектр поглощения ФС II по сравнению со спектром ФС I связан с наличием вспомогательных пигментов (например, хлорофилла Ь у зеленых растений). Однако флуоресцентные исследования показывают, что энергия [c.233]

В схеме не указаны имеющиеся в молекуле боковые цепи (—СНз, —СН= СН>, —СН2СН2СООН и др.). Само 16-членное кольцо (без Ме) называется скелетом порфирина. В центре порфирина находится комплексообразователь, связанный атомами азота в гемоглобине — ион Ре , в хлорофилле — нон Mg +. Вся структура соединена с белковой частью (глобином, состоящим из четырех полипептидных цепочек), без которой ни гемоглобин, ни хлорофилл не могут осуществлять свои биохимические функции. Гем обусловливает красный цвет крови. Установлено, что у иона Ре-+ шесть координационных мест, из них четыре удерживают его в плоскости кольца, а два перпендикулярны этой плоскости, причем одно из них связывает гем с глобином, а другое—с молекулой кислорода. Гемоглобин обратимо присоединяет кислород и разносит его по кровеносной системе из легких в каждую клетку тела. [c.207]

МИ квантов света. Отсюда вытекало, что в поглощении одного кваита света участвует около 400 молекул хлорофилла, и, таким образом, можно было сделать вывод, что большое число молекул хлорофилла работает как единая светоулавливающая система, которая снабжает энергией один реакционный центр. Эта точка зрения в настоящее время получила всеобщее признание. [c.39]

Во всех фотосинтезирующих растениях обнаружен хлорофилл а, содержание которого превьщ1ает содержание других пигментов. Он является самым важным пигментом, так как образует реакционные центры, участвующие в световой фазе фотосинтеза. Другие формы хлорофиллов, а также каротиноиды рассматриваются как вспомогательные, или сопутствующие, пигменты. Функция каротиноидов не ограничивается ролью светособирающих пигментов. Оки также защищают ткани от окисления кислородом на свету. [c.531]

Поскольку хлорофиллы легко и полностью экстрагируются мягкими растворителями [81], можно подумать, что они попросту растворены в липидном компоненте мембран. Однако в спектре поглощения хлорофилла в листьях присутствуют полосы, сдвинутые в красную сторону относительно их положения в спектре хлорофилла а в ацетоне, причем величина сдвига достигает 900 см . В большинстве зеленых растений хлорофилл имеет по меньшей мере четыре основные полосы с Ятах = 662 нм (15 120 см->), 670 нм (14940 см ), 677 нм (14770 см ) и ооЗ нм (14 630 СМ ) [82]. Иногда наблюдаются также минорные поло-с Vmax = l4 420 и 14 230 СМ (рис. 13-20). Отсюда можно сделать вывод, что молекулы хлорофилла внутри мембран находятся в разном окружении. В результате спектр поглощения становится шире, опособ-ртвуя более эффективному улавливанию света. Считается, что в реак- онных центрах тоже имеется хлорофилл в фотосинтезирующей сис- ме I он поглощает при 700 нм (14290 см ), а в фотосистеме II — 682 нм (14 660 см- ). [c.41]

Что касается донора электронов в фотосистеме И, то имеются веские данные о непосредственном участии в эт ом процессе двух-четырех йонов Мп2+, присутствующих в каждом из реакционных центров [Ш]. Поэтому цепь часто изображают идущей от Н2О через Мп + на Р682. Была предложена специальная схема [112], отражающая прямое взаимодействие между окисленным хлорофиллом и гидроксил-ионом воды, связанным с металлом координационной связью [c.50]

Произ-во марганцевого концентрата (тыс т, в пересчете на металл) в Австралии 1750, Бразилии 2000, Габоне 2200, Гане 290, Индии 1400, ЮАР 3200 (1985), в СССР 9876 (1983) М необходим для жизнедеятельности организмов Недостаток М у растений вызывает хлороз (недостаток хлорофилла) Нек рые почвы бедны М и нуждаются в марганцевых удобрениях Недостаток М в организме человека (суточная доза составляет ок 4 мг) также может вызывать заболевания В то же время соед М токсичны, поражают центр нервную систему, вдыхание пыли из соед М в течение 1-3 лет может привести к хронич отравлениям, ПДК (в пересчете на М ) для М как аэрозоля конденсащ1И 0,03 мг/м, как аэрозоля дезинтеграции 0,2 мг/м , при одновременном воздействии М и фтора 0,15 мг/м [c.648]

X. Гаффрон и К. Воль, а также Л. Дёйсенс в 1936-52 на основе количеств, измерений выхода продуктов Ф. поглощенного света и содержания хлорофилла сформулировали представление о фотосинтетич. единице - ансамбле молекул пигмента, осуществляющих светосбор и обслуживающих фотохим. центр. [c.179]

Фитол С20Н39ОН является ациклическим дитерпеном, составляющим примерно одну треть молекулы хлорофилла. Это соединение выделено из хлорофилла более двухсот видов растений. Оба хиральных центра фитола имеют / -конфигурацию двойная связь цис-тпа. [c.268]

Не содержащий металла, незамещенный тетрапиррольный макроцикл, составляющий основу хлорофилла и гема крови, называют порфцном, а не содержащий иона двухвалентного железа гем — протопорфирином IX. Кроме того, гем входит в состав гидроперок-сидаз и цитохромов — восстановительно-окислительных ферментов, обеспечивающих перенос электронов. В качестве активного центра этих ферментов гем играет в них роль простетической группы. [c.217]

Экспериментальные данные, полученные методами ЯМР и ЭПР показывают, что наружные участки бислоев находятся как бы в более твердом состоянии, чем внутренние. По-видимому, не случайно первая, двойная связь в полиненасыщенных жирных кислотах встречается обычно между 9-м и 10-м углеродными атомами. В результате двойные связи в жирных кислотах галактозилдиглицеридов в хлоропластах оказываются на таком же расстоянии от поверхности мембраны, как и. метильные группы цепей фитола в хлорофилле. Считают, что в расплавленном центре бислоя находятся области с нерегулярной структурой, образующиеся за счет метильных групп цепей фитола (рис. 13-19). Последние входят в мембраны хлоропластов [25] и фиксируют там. молекулы хлорофилла. [c.348]

Эти различные комплексы существуют в форме мономеров или полимеров, чем и объясняется множественность наблюдаемых при электрофорезе полос. Например, ССХБ может быть олигомером ССХБ.З, а его когезия — обеспечиваться глицероли-пидом — фосфатидилглицерином [96]. Некоторые из этих комплексов, кроме хлорофиллов, включают каротиноиды (табл. 6В.7). ССХБ и комплексы фотохимического центра системы II пронизывают ламеллы насквозь [1]. Поэтому их можно выделить только после диссоциирования ламелл таким веществом, как додецилсульфат натрия (ДДС-Ыа). [c.241]

По современным представлениям фотосинтез в зеленом листе — это сложнейший физический, химический и биологический процесс окислитель-но-восстановительного превращения Н2О и СО2 в углеводы и другие органические соединения, инициируемый хлорофиллом (а) в фотосинтетическом аппарате. Фотосинтетический аппарат — это самонастраивающаяся, саморе-гулируемая биологическая структура, возникающая в белково-липидных мембранах зеленого листа в результате идеальной пространственной подгонки (подстройки друг к другу) всех участников фотосинтеза MgXл (а), СО2, Н2О, молекул акцепторов (окислителей) и доноров (восстановителей) электрона, а также ферментов, витаминов, источников энергии (АТФ) и других молекул и ионов за счет универсального и специфического взаимодействия, а также за счет экранирования тех или иных реакционных центров. [c.735]

При этом не следует думать, >1то первичный электрон движется свободно, как по проводнику. Он химически связан и движется от соединения к соединению по очень сложной электронно-транспортной цепи . Очень существенным фактом является то, что молекулы хлорофилла, начиная пусковую (первую) стадию фотосинтеза, взаимодействуют с окружающей средой (электромагнитное поле и скопление различных активаторов и реагентов) не в одиночку, а сгруппировавшись в фотосистемы I и II. Ориентировочно установлено, что фотосистема I, состоящая из 60—80 молекул хлорофилла (а), 15 молекул Р-каротина, одной молекулы цитохрома / и двух молекул цитохрома 6) 15 молекул пластохинона и ферментно-белкового окружения, является только фотосборщгасом, т. е. она поглощает кванты света, запасает энергию солнца и передает ее затем в реакционный центр (РЦ1) первой фотосистемы. В этом РЦ1 находятся 2—3 десятка молекул М Хл (а) в форме Р700 (700 нм — положение первой полосы поглощения А,, этого типа ассоциатов хлорофилла) в белково-липидном окружении. Принято считать, что фотосистема I собирает кванты света в более длинноволновой части спектра (до 700 нм), а РЦ) получает энергию фотосистемы I и осуществляет темновую стадию фотосинтеза [c.737]

Фотосистема II состоит из ассоциатов молекул фотосборщиков — 80 молекул хлорофилла, 50 молекул хлорофилла (Ь), 20 молекул ксантофилла (каротиноида, имеющего в отличие от р-каротина еще одну тс-связь в цикле), белково-липидного окружения и реакционного центра РЦг, состоящего из 15 молекул хлорофилла (а), одного цитохрома 6559 и ферментного окружения. [c.737]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология