Восстановление хлорофилла

Фотохимическое восстановление хлорофилла, его аналогов и производных органическими восстановителями (аскорбиновой кислотой, цистеином и др.) с образованием продуктов, имеющих повышенную энергию за счет поглощенных квантов света, обнаружил А. А. Красновский [1349] спектральным путем и по изменению окислительно-восстановительного потенциала. В темноте происходит без участия кислорода обратный процесс окисления, возвращающий систему в теормодинамически устойчивое состояние. А. А. Красновский предполагает, что фотовосстановление хлорофилла происходит путем перехода на его бирадикал - X электрона от восстановителя НА, после чего последний уже без участия света передает протон окислителю В. Аналогично должны проходить первые стадии фотосинтеза в растениях, где НА — вода или первичные продукты ее восстановления и В — восстанавливающаяся Og или первичные продукты ее фиксации. Таким образом, перенос водорода совершается двумя сопряженными процессами переносом электрона к хлорофиллу и переносом протона к нему же или, что более вероятно, непосредственно к дальнейшим промежуточным продуктам цепи реакций, ведущих к восстановлению СОо. Упрощенная схема участия хлорофилла в фотосинтезе согласно этим представлениям имеет вид [c.476]

После завершения этих реакций наступает темновая стадия процесса фотосинтеза, сущность которой состоит в передаче водорода молекулой восстановленного хлорофилла молекуле СО2 с образованием органических соединений типа углеводов. Этот процесс совершается под действием соответствующих ферментов по схеме [c.178]

Электрохимические реакции металлоорганических соединений могут состоять в электронном переносе с участием орбиталей, локализованных главным образом у центрального атома металла (как в ферроцене), или с участием орбиталей органической части молекулы (как при восстановлении хлорофилла). Однако в большинстве реакций, для которых механизм установлен, затрагиваются и атом металла, и органический фрагмент. Применительно к катодным реакциям механизм превращений был сформулирован Десси [1] [уравнения (13.1) — (13.3)]. В этих уравнениях КМХ — молекула соединения, К — органическая часть молекулы, М — атом металла, а X— это еще одна группа Н или иной лиганд. [c.369]

Иначе говоря, в водной системе после присоединения электрона имеет место протонирование. Для апротонных систем допускается диспропорционирование ион-радикала, образующегося на первой стадии. Как было показано, такой же процесс происходит и при фотосенсибилизированном восстановлении хлорофиллов аскорбиновой кислотой [72]. [c.400]

Работа № 143 Восстановление хлорофилла аскорбиновой кислотой [c.303]

Окисление и восстановление хлорофилла [c.461]

Опыты Баура и сотрудников [53, 58], в которых предполагалось образование формальдегида посредством восстановления хлорофилла в присутствии некоторых добавочных окислительно-восстановительных систем, также обсуждались и подвергались критике в главе IV. [c.500]

В первой из двух вышеупомянутых возможностей участия хло-. рофилла в фотосинтезе прямая фотохимическая реакция может быть либо окислением, либо восстановлением хлорофилла. Поэтому можно 1слассифицировать теории химической функции хлорофилла в фотосинтезе по следующим трем типам, из которых два первых соответствуют механизмам, обозначенным в главе Х 1П -как р 1 я 8 [c.559]

Красновский А. А. Реакция обратимого фотохимического восстановления хлорофилла. Успехи химии, т. 29, 1960. [c.349]

Восстановленный хлорофилл при участии ферментов (цитохромы, дегидразы, оксидазы и др.) передает электрон или водород на восстановление двуокиси углерода. Фотосинтез идет и под действием красного света, энергия моля квантов которых всего 40 ккад. [c.122]

Знаком СЫ обозначена частица хлорофилла. Восстановленный хлорофилл, обозначенный символом ПСЫ, отдает водород одному из промежуточных продуктов процесса, от которого водород идет уже на восстановление углекислого газа по схеме [c.66]

ОБРАТИМОЕ ФОТОХИМИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ХЛОРОФИЛЛА [c.99]

Рис. 4. Обратимое фотохимическое восстановление хлорофилла аскорбиновой кислотой.

Явный сенсибилизированный процесс наблюдается нри использовании в качестве восстановителей аскорбиновой кислоты, фенилгидразина, цистеина, сероводорода, т. е. тех соединений, которые способны к фотохимическому восстановлению хлорофилла. [c.104]

Нам удалось также показать возможность обратимого фотохимического восстановления хлорофилла, идущего с увеличением свободной энергии системы, и отметить значение этого процесса при сенсибилизованных реакциях [17]. [c.359]

Выше уже отмечалось, что в схеме фотосинтеза, предложенной Тимирязевым, была высказана идея о том, что в процессе фотосинтеза имеет место обратимое восстановление хлорофилла. Тимирязев обосновал эту идею экспериментально, впервые доказав принципиальную возможность обратимого восстановления хлорофилла цинком чисто химическим, т. е. темновым, путем. [c.148]

Согласно современным представлениям, фотохимическая стадия Ф. заключается в поглощении хлорофиллом кванта света с переходом хлорофилла в восстановленное состояние вследствие присоединения к нему электрона или водорода из какого-либо восстановителя. Восстановленный хлорофилл с помощью нескольких последовательно действующих ферментов передает электрон или водород, а тем самым и поглощенную энергию на восстановление углекислоты. Что касается химизма фотосинтетиче-ского превращения углерода, то согласно современному представлению первичная фиксация СО2 происходит на углеводе, содержащем пять атомов углерода,— рибулозодифосфате, который при этом распадается с образованием фосфоглицериновой кислоты. Последняя восстанавливается до фосфоглицериново-го альдегида, который конденсируется с фосфодиоксиацетоном и образует фруктозодифосфат, а затем свободные сахара — гексозы, сахарозы и крахмал — в процессе, обратном гликолитиче-скому распаду. Очень важно, что растения могут осуществлять Ф. не только при естественном солнечном свете, но и при искусственном освещении, что дает возможность выращивать растения в разное время года. [c.269]

Исходя из этого изучено их поведение в реакции гидрирования. Гидрирование протекало в мягких условиях без давления водорода, при невысоких температурах в присутствии подходящего растворителя. В качестве катализаторов были испытаны Ni-Ренея, Pd и Pt на угле. Однако, восстановление хлорофилла и соланидина практически на этих катализаторах не проходило, и только после применения специально полученного платинового катализатора удалось провести реакции их гидрирования. [c.10]

Фотосистема II. Первичный акцептор Р фотосистемы П, для которого характерны изменения поглощения света при 320 нм, по-видимому, является прочносвязанной формой пластохинона (10.8). Эта форма отличается от основной формы пластохинона — одного из последующих компонентов в цепи переноса электрона. С акцептором Р тесно связан неидентифицированный компонент С-550, имеющий максимум поглощения при 550 нм. Донор 2, который поставляет электроны для восстановления хлорофилла ап (Р-680), также неидентифицирован. Предполагают, что он прочно связан с марганцем или цитохромом 559. [c.345]

Работа ЛГ 141. Разделение пигментов по Краусу. Работа № 142. Осаждение хлорофилла баритовой вояо1 Работа ЛЬ 143. Восстановление хлорофилла аскорбиновой кислотой. ........... [c.342]

В обсуждении этого вопроса нельзя забывать соображений и экспериментальных работ К. Л. Тимирязева. К. А. Тимирязев еще в 1886—1889 гг. опубликовал ряд работ, где, во-первых, показал возможность обратимого восстановления хлорофилла с образованием бесцветной формы, считая эту форму аналогичной предшественнику хлорофилла — протофиллину, и, во-вторых, предполагал, что хлорофилл образуется в растениях путем окисления протофиллина. [c.406]

Мы, знаем, что хлорофилл сенсибилизирует восстановление двуокиси углерода водой. Выполняя эту функцию, он входит, веро- ятно, в обратимые реакции с фотосинтетическими субстратами глава XIX). Можно представить два тина таких реакций — ком-плексообразование и окисление—восстановление. В первом случае хлорофилл служил бы акцептором либо для двуокиси углерода (глава VIII), либо для воды (глава XI), либо для обоих. Во втором случае хлорофилл должен играть роль окислительно-восстановительного катализатора, т. е. акцептора водородных атомов или электронов. Гипотетическое комплексообразованне хлорофилла с водой или двуокисью углерода должно быть темновой реакцией, а обратимое окисление — восстановление хлорофилла должно быть фотохимической реакцией, где свет активирует прямую или обратную ступень, или и ту и другую. [c.454]

ОТНОСЯЩИХСЯ К вопросу окисления и восстановления хлорофилла, э проблема не получила удовлетворительного разрешения. Мног> органические красители, например индиго, метиленовая синька, ти пин, являются наиболее широко известными примерами обратим окислительно-восстановительных систем. Окрашенная форма, обыч] имеющая хиноидную структуру, является окислителем, а восстав вителем — бесцветная или слабо окрашенная форма, например вади белая, лейкометиленовая синяя и т. д. Редко наблюдается обрати, зависимость, когда восстановленная форма окрашена, а окисленн бесцветна, как, например, в виологенах Михаэлиса. Часто считали, ч и хлорофилл может иметь восстановленную бесцветную или ела окрашенную форму — лейкохлорофилл, из которого он может вно образоваться при окислении. Допускалось также, что хлорофи. образуется в растениях при окислении или фотоокислении бесцве ного предшественника многие исследователи пытались изолирова последний из семян или этиолированных проростков (глава XV). [c.462]

Работой А. А. Красновского и Л. М. Кособуцкой показано, что в pea ции Тимирязева восстановление хлорофилла цинком сопровождается вх ждением его в молекулу хлорофилла вместо магния. Продукт регенерац представляет собой цинковый комплекс хлорофилла ДАН СССР, 1,10 1950). Прим. ред.) [c.462]

При высокой концентрации водородных ионов роль фотохимической ступени в реакции (18.18) незначительна. При рН 3 ее роль становится соизмеримой с тем, что дает термическая реакция, которая пропорциональна [Н+]. Прн очень низких концентрациях водородных ионов первая ступень реакции (18.18) практически чисто фотохимическая. Скорость, с которой промежуточный продукт НР11М + превращается снова в хлорофилл, не зависит от [Н+], тогда как скорость, с которой этот промежуточный продукт необратимо превращается в феофитин, пропорциональна [Н+]. Таким образом, при очень низких концентрациях водородных ионов две независимые от [Н+] реакции — фотохимическое выцветание и мономолекулярное восстановление хлорофилла — должны преобладать над двумя пропорциональными [Н+] бимолекулярными термическими реакциями и обратимое фотохимическое выцветание становится на место необратимой термической феофитинизации. [c.498]

В главе IV, говоря об искусственном фотосинтезе, мы рассмотрели опыты Ушера и Пристли [27] по предполагаемому образованию формальдегида при фотохимическом восстановлении хлорофилла в присутствии двуокиси углерода, а также критические замечания, сделанные рядом авторов [28—30, 32]. Мы также упоминали, что Уорнер, Вагер и Юарт считают, что формальдегид может образоваться вследствие фотоокисления хлорофи.ма. Подобное же заключение можно извлечь из опытов Остергаута [33], Он помещал бумагу, окрашенную экстрактом хлорофилла в четыреххлористом углероде, под герметический стеклянный колокол и выставлял на солнечный свет до тех пор, пока она не выцветала. В открытой чашечке с водой, поставленной под колоколом рядом с бумагой, обнаруживалось присутствие альдегида. Однако Вильштеттер и Штоль [32] отрицают образование формальдегида при фотоокислении чистых препаратов хлорофилла. Может быть, альдегиды способны образовываться на свету прн сенсибилизированном хлорофиллом окислении метилового или этилового спирта. [c.500]

Точно так же Майер [95] нашел, что диэтиламин может дегидрироваться фотохимически эозином, но не хлорофиллом. С другой стороны, Тимирязев [17] утверждал, что растворы хлорофи.лла в спирту выцветают на свету даже в отсутствие кислорода и после экспозиции они пахнут альдегидом, показывая этим, что выцветание должно вызываться восстановлением хлорофилла и окислением [c.510]

Фотохимическое окисление и нефотохнинческое восстановление хлорофилла. Вейгерт [66] считает, что первичный фотохимический процесс в фотосиптезе — передача электронов от хлорофилла Е воде, за которой следует окисление воды окисленным хлорофиллом и восстановление двуокиси углерода восстановленной водой [c.560]

Третья теория Франка и Херц льда [81], представленная уравнениями (7.12) и схемой на фиг. 20, где X обозначает окисленный хлорофилл, а НХ — восстановленный хлорофилл, представляет собой возвращение к прежней гипотезе Штоля. В этой теории предполагается, что хлорофилл во время фотосинтеза находится в виде двух зеленых форм, которые Франк обозначает соответственно как СЫ и НСЫ, причем один из них является активным в фотохимическом окислении воды, а второй — в фотохимическом восстановлении двуокиси углерода. [c.563]

Как указано выше (см. примечание на стр. 510), нашими исследова телямн (Красновекий) доказана возможность обратимого фотохимического восстановления хлорофилла, и в построении схем фотосинтеза необходимо учитывать именно эту возможность. (Прим. ред.) [c.564]

Вряд ли можно считать простым совпадением то, что изоамиламин— единственный растворитель, в котором обнаружено красное послесвечение хлорофилла,—является веществом, фотоокиеление которого сенсибилизируется хлорофиллом и притом с большим квантовым выходом. Выше указывалось, что процесс сенсибилизации не конкурирует с флуоресценцией, так как ни изоамиламин, ни кислород при используемых низких концентрациях не дают заметного тушения флуоресценции хлорофилла. Поэтому сенсибилизация должна осуществляться долго живущими активными формами хлорофилла. Если бы эти же формы обусловливали фосфоресценцию (красную), то ясно, что фосфоресценция и сенсибилизация должны были бы конкурировать между тем это явно не имеет места, так как красная фосфоресценция обнаруживается только в той среде (изоамиламин), где наблюдается и сенсибилизация. Это действительно парадоксальный результат Можно пытаться найти решение, допуская, что фосфоресценция хлорофилла в изоамиламине представляет собой фотохемолюминесценцию с образованием испускающих свет молекул пигмента в процессе восстановления хлорофилла после его обратимого окисления (или восстановления). Например, используя механизм сенсибилизации, представленный уравнением (18.41), можно написать А — амин и t — таутомер) [c.206]

Красновский [198] и другие исследователи (главным образом в СССР) подробно изучили фотохимические реакции, в которых может участвовать хлорофилл в растворе. В основном это те же реакции, которые могут осуществляться и другими флуоресцирующими красителями, однако для фотосинтеза in vivo, по-ви-димому, необходим хлорофилл а. Возможно, наибольшее значение имеет реакция восстановления хлорофиллом, находящимся в состоянии Si или Ti, таких окислителей, как хиноны. В этой реакции хлорофилл обратимо окисляется и выцветает. [c.31]

Способность молекул хлорофилла к обратимым фотопревращениям, и в частности к обратимому фото во с становлению, доказана работами А.А.Красновского, В.Б.Евстигнеева с сотрудниками. В модельных опытах с растворами хлорофилла А.А.Красновский(194В) впервые установил способность хлорофилла при кратковременном освещении красным светом к обратимому фотовЬсстановлению в присутствии аскорбиновой кислоты в качестве донора электрона (водорода) и при наличии в среде пиридина, стабилизирующего богатые энергией фотопродукты. В этой реакции ("реакция Краснов-ского") получается восстановленный хлорофилл красного цвета с максимумом поглощения в 525 нм. Реакция эта обратила, и в темноте после выключения света восстановленный хлорофилл (красная форма его) переходит в зеленый хлорофилл. Обратная реакция ускоряется в присутствии кислорода или других окислителей. [c.127]

Механизм разложения yглeIШ w oты восстановленным хлорофиллом еще более неправдоподобен, чем механизм разложения воды. Можно еще допустить, что восстановленный хлорофилл способен разложить углекислоту и вновь стать зеленым, но очень трудно представить себе, что iiMenno окись углерода отнимает у него водород для образования формальдегида, в то время как выделяется свободный 1 ислород. Такая окислительная способность совершенно не соответствует свойствам окиси углерода. Готье сравнивает восстановлеш ый хлорофилл с белым индиго однако белое индиго превращается в синее только под действием кислорода. [c.157]

Неучастие хлорофилла в переносе протона (вариант За) объясняет упомянутые выше наблюдения, по которым в него не входят тяжелые изотопы водорода при ведении фотосинтеза в дейтерийной или тритиевой воде. В согласии с рассматриваемым механизмом, А. А. Красновский и Г. П. Брин [1349] нашли, что, как и в протолитических реакциях с переносом протона (стр. 272), фотохимическое восстановление хлорофилла аскорбиновой кислотой и восстановление фенол-индофенола хлорофиллом замедляется при переходе от НдО к DgO. [c.477]

Хлорофилл а, так же как и гемин, при обработке щелочью в мягких условиях дает порфирины, что указывает на близкое родство между этими пигментами. Это подтверждает и тот факт, что из продуктов деструктивного восстановления хлорофилла были выделены гемопиррол, криптопиррол и филлопиррол, а из продуктов окислительного распада — имид гематиновой кислоты, как и в случае гемина. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология