Двуокись углерода реакция с хлорофиллом

Все попытки осуществить фотосинтез с чистым хлорофиллом в различных растворителях остались безуспешными. Наоборот исследования, проведенные с хлоропластамп, выделенными из клеток, или даже с фрагментами хлоропластов (зернами), привели к интересным результатам. Взвешенные в воде и выдерживаемые на свету хлоропласты не способны восстанавливать двуокись углерода, но взаимодействуют с более легко восстанавливающимися веществами, как, например, с ионом трехвалентного железа, хиноном и некоторыми простыми красителями. При восстановлении образуются ион двухвалентного железа, гидрохинон и т.д. и выделяется экивалентное количество кислорода. При проведении этой реакции в воде, меченной 0 , оказалось возможным доказать, что выделенный кислород происходит из воды. Таким образом, реакция является фотохимическим разложением воды, происходящим только в присутствии акцептора (А) для образующихся атомов водорода (Р. Хилл, 1937 г.) [c.260]

Известно, что в организме имеются катализаторы, которые вызывают реакцию между кислородом и углеводами (сахарами), нанример СЕ,Н120е, с образованием двуокиси углерода и воды. В растениях благодаря присутствию хлорофилла двуокись углерода и вода превращаются прн фотохпмческой реакции в сахар и кислород. Согласуются ли эти факты с представлением о том, что катализатор может лишь влиять на скорость реакции, но ие может влиять на состояние равновесия Если не согласуются, то почему [c.336]

Каталитическая система, являющаяся непосредственным водородным донором для двуокиси углерода или для комплекса двуокись углерода — акцептор (см. главу VIII), обозначена на фиг. 15 через X, а система, служащая непосредственным водородным акцептором от воды (иди комплекса вода — акцептор)—через Z Y изображает промежуточный катализатор, не реагирующий неносредственно ни с одним из двух конечных компонентов реакции. Возможно, фотосинтез требует несколько таких промежуточных систем (Y, Y". ..), но, может быть, и ни одной. Возможно даже (хотя и не очень вероятно), что между водой и двуокисью углерода имеется только одна промежуточная система, т. е. что X и Z тождественны. Этой единственной промежуточной системой может быть хлорофилл (см. главу XIX). [c.159]

Одно из таких наблюдений — индуцированное светом выделение двуокиси углерода, которое иногда происходит во время индукционного периода фотосинтеза это выделение двуокиси углерода можно объяснить фотохимическим разложением комплекса СОа цептор и свободную двуокись углерода. Однако Франк [32] считает, что выделение Oj в этом случае вызывается не прямым фотохимическим взаимодействием между СО2 и возбужденным хлорофиллом, а обратными реакциями первого промежуточного продукта H Ogl (см. фиг. 20), при которых освобождается так много энергии, что регенерирующий комплекс Oj немедленно диссоциирует на свободный акцептор и двуокись углерода. Однако этот механизм не требует, чтобы НСО. образовалась при непосредственном фотохимическом взаимодействии (СОа) с хлорофиллом, и он пригоден в той же мере для схемы, в которой комплекс СО2 восстанавливается промежуточным восстановителем. [c.173]

Дыхание оканчивается выделением двуокиси углерода при декар-боксилировании некоторых кетокисдот. Так как фотосинтез — процесс, обратный дыханию, появляется возможность рассматривать последнюю реакцию дыхания как возможную первую ступень фотосинтеза [50]. Однако аналогия между ролью декарбоксилирования при дыхании и рожью предварительного карбоксилирования в фотосинтезе не так близка, как может показаться. В дыхательном процессе декарбоксилирование—ступень в разрушении молекулы сахара. Еарбоксилирование играло бы соответственную роль в фотосинтезе только в том случае, если бы двуокись углерода присоединялась к промежуточному восстановленному продукту, а не к катализатору-акцептору, который должен вернуться в первоначальное состояние в конце реакции. Карбоксилирование хлорофилла или другого временного носителя может быть полезно для кинетических целей, но оно не может быть первым шагом при образовании углеродной цепи. [c.191]

По Балларду [31], влияние избытка двуокиси углерода на фотосинтез сильно зависит от температуры. У Liguslrum торможение фотосинтеза может наблюдаться при 6°, начиная с 2—2,5 /о двуокиси углерода, а при 16° никакого влияния не наблюдается даже при 5% двуокиси углерода. Влияние сильнее на интенсивном свету, чем гна слабом это показывает, что избыточная двуокись углерода препятствует энзиматической реакции, а не просто затрудняет взаимодействие промежуточных продуктов с хлорофиллом, как можно предположить на основании схемы, представленной на фиг. 20. [c.339]

Пигменты в живой клетке, конечно, более иди менее тесно связаны в структуры, заключающие в себе белки, липоиды и каротиноиды (см. главу XIV). Франк и Херцфельд [81] считали, что комплекс двуокись углерода — акцептор (СОд и его промежуточные продукты восстановления, H Og и прочие, также связываются с хлорофиллом (фиг. 20). Однако экстракция акцептора двуокиси углерода из клеток водой и возможная его локализация вне хлоропластов (см. главу VIII) делают невозможной устойчивую связь этого компонента с хлорофиллом. С другой стороны, хлорофилл может ассоциироваться с промежуточными катализаторами X или Y, которые сперва подвергаются фотохимическому гидрированию в фотосинтезе, а затем вызывают восстановление комплекса СОд в темновых реакциях. Окислители-заменители (Од, HNOg) также едва ли непосредственно связываются с хлорофиллом, но могут заменять двуокись углерода или комплекс СОд при кинетических взаимодействиях с восстановленным промежуточным продуктом НХ. [c.552]

ОКИСЛЯТЬСЯ темновой реакцией с двуокисью углерода и восстанавливаться фотохимической реакцией с водой. Таким образом, предполагается, что фотохимически активная форма идентична алломе-ризованному хлорофиллу. Вильштеттер [71] предположил, что хлорофилл (НзЕ) сперва окисляется кислородом до радикала монодегидрохлорофилла (НЕ), объясняя, таким образом, необходимость кислорода для фотосинтеза (глава ХП1) затем монодегидрохлорофилл восстанавливает термической реакцией двуокись углерода, превращаясь при этом в дидегидрохлорофи.м Е,. Этот механизм имеет известное сходство с дисмутацией энергии, описанной в главе VII. Наконец, R окисляет воду при фотохимической реакции и сам восстанавливается вначале до НЕ и затем до НдЕ. [c.562]

В 1894 г. Эмиль Фишер впервые четко сформулировал определение асимметрического синтеза на основании своих экспериментов по превращению моносахаридов в высшие гомологи по схеме циангидрипового синтеза, сопоставив этот процесс непосредственно с биохимическим процессом образования оптически активных сахаров в растениях [1]. Он высказал предположение, что двуокись углерода и вода, конденсируясь под влиянием солнечного света и хлорофилла, образуют формальдегид, который затем вступает в реакцию конденсации с другой молекулой формальдегида или с простейшими углеводами, причем под направленным воздействием оптически активных соединений в хлорофиллсодержащих зернах клетки реакция протекает таким образом, что вхождение каждого следующего асимметрического атома в цепь приводит к образованию только одной из двух возможных стерео-изомерных форм. В результате образуется молекула моносахарида. прочно связанная с хлорофиллом. Это образование затем распадается на оптически активный моносахарид и регенерированный хлорофилл — катализатор, способный вновь участвовать в этом цикле [1, 2]. Химический путь превращения углерода при фотосинтезе, установленный в настоящее время, в деталях имеет мало общего с этой упрощенной схемой, предложенной в конце прошлого столетия. Тем пе менее представления об асимметри-ческол синтезе, выдвинутые Фишером, в общих чертах остаются в силе и до настоящего времени. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология