Водоросли образование хлорофилла в темноте

Было получено несколько мутантных штаммов водорослей, у которых при выращивании в темноте состав пигментов значительно отличается от состава у дикого штамма у них может полностью отсутствовать хлорофилл, а биосинтез каротиноидов может быть блокирован на одной из ранних стадий, например на стадии -каротина (10.21). При освещении клеток некоторых из этих штаммов происходит нормальное образование хлоропластов, причем данный процесс в некоторых отношениях сходен с позеленением этиопластов. Это делает такие штаммы очень удобным объектом для изучения структурных изменений и превращений пигментов. [c.362]

По-видимому, должен существовать общий механизм, который регулирует образование хлоропласта в целом. Как осуществляются при этом тонкие взаимодействия компонентов и их контроль, не известно, однако были обнаружены тесные генетические взаимосвязи между ними. Должны синтезироваться все компоненты, и все они должны быть доступны для включения в тилакоидные мембраны. В противном случае синтетические процессы подавляются. Например, действие некоторых гербицидов заключается в подавлении биосинтеза каротиноидов. Если этиолированные проростки или культуры водорослей Euglena, выращенные в темноте, обработать такими гербицидами, то нормальные каротиноиды хлоропластов не образуются и, следовательно, не включаются в фотосинтетические мембраны. В результате не синтезируются и другие компоненты хлоропластов, в том числе хлорофилл, и, следовательно, не происходит развития хлоропласта в целом. Даже если это было бы и не так, то подавление образования каротиноидов привело бы к тому, что весь синтезированный хлорофилл и зарождающиеся фотосинтетические мембраны оказались бы без защиты от фотоокисления (разд. 10.4.2) и разрушались бы. Поэтому гербициды, подавляющие биосинтез каротиноидов в растениях, очень эффективны. [c.363]

Действие света в первую очередь связано, по-видимому, с синтезом на свету хлорофилла, важнейшего компонента ламеллярных систем хлоропласта. Тесная связь организации хлоропласта с наличием в нем хлорофилла доказана многими работами. Так, например, у желтых мутантов водоросли hlamydoeonaB, выросших в темноте и лишенных хлорофилла, но содержавших значительное количество каротиноидов, не обнаружено ламеллярного строения.При переносе этих растений на свет они зеленели, в них начинался синтез хлорофилла и образование пластинчатой структуры. Наличия одних каротиноидов недостаточно для образования ламеллярных структур (Сейджер, 1962). [c.111]

Применение долгоживущего радиоактивного углерода С позволило изучить гораздо подробнее пути фотосинтеза. При помощи С Оа Бенсон и Кельвин [1344J нашли, что ассимиляция ее зелеными водорослями в темноте ускоряется в десятки раз после предварительного освещения. Достаточно осветить взвесь хлореллы в течение 20 сек., чтобы затем в течение нескольких минут после выключения света усвоение СОа шло со скоростью, равной 90% от скорости усвоения на свету. Способность усвоения Og в темноте сохраняется в течение десятков минут после прекращения освещения, постепенно падая. Эти данные окончательно подтвердили, чтособственно фотохимическим процессом является образование с участием воды и хлорофилла каких-то малоустойчивых восстановителей RH, которые накопляются в клетках и затем, уже независимо от освещения, присоединяют СОа и карбоксилируются [c.475]

Французские химики П. Ж. Пельтье и Ж. Каванту в 1817 г. выделили из листьев зеленый пигмент и назвали его хлорофиллом (от греч. сЬ1ого8 — зеленый и рЬуПоп — лист), который, как выяснилось позднее, целиком локализован в хлоропластах. В 1865 г. немецкий физиолог растений Ю. Сакс продемонстрировал, что на свету в листьях образуется крахмал и что он находится в хлоропластах. Опыты ставили следующим образом. Листья предварительно выдерживали в темноте, затем освещали половинку каждого листа, а другую половинку, закрытую плотным картоном, оставляли в темноте. После экспозиции листья обесцвечивали спиртом и обрабатывали раствором йода. Освещенные части листьев становились темно-фиолетовыми из-за образования комплекса крахмала с йодом, а затемненные участки оставались неокрашенными. Микроскопический анализ показал, что крахмальные зерна образуются именно в хлоропластах. Эта проба Сакса , как ее стали называть, настолько чувствительна, что на листьях удается получить отпечатки с фотонегативов. На прямом солнечном свету для образования крахмала достаточно уже 5 мин. А. С. Фаминцын в 60-е годы прошлого столетия наблюдал образование крахмала в клетках водоросли спирогиры уже через 30 мин освещения слабым светом керосиновой лампы. [c.60]

Как видно из рис. 4.12, для каждого акта возбуждения хлорофилла требуется один фотон электрон молекулы хлорофилла передается затем тушителю флуоресценции Q, при этом образуется одиа молекула Хл+ (или Р бШ -) и одна молекула Q-(разд. 4.9), Для выделения одной молекулы Ог окисляющий воду комплекс Y должен накопить четыре окислительных эквивалента. Ыа рис. 4.12 последние представлены четырьмя иоиами окисленного марганца (Мп +), образующимися при отдаче четырех электронов четырьмя ионами Mn + лри образовании четырех положительных дырок у Р 690 под действием света, В работе Жолио и К Ока было показано, что у адаптированных к темноте водорослей или хлоропластов выделяется одна молекула Ог на каждый четвертый импульс света при насыщающих импулысах длительностью 1 мкс. [В действительности первая молекула Ог выделяется после третьего импульса, последующие— после 7-го, 11-го, 15-го и т. д. В рамках схемы, представ-лениой иа рис. 4.12, это означает, что в темноте уже имеется один ион и три иона Мп +. Соответственно необходимы четыре импульса для образования четырех ионов М.п +, которые принимают 4е от двух молекул НгО с выделением одной молекулы Оа.] Это также означает, что квантовый расход равен 4 (на Оа). На практике феррицианид принимает электроны от ФС I, если используются интактпые тилакоиды (с квантовым расходом 8), и от обеих фотосистем в случае поврежденных тилакоидов. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология