Углерод, ассимиляция растениями

Мир растений — исполинское производство высокомолекулярных соединений, в котором осуществляется биохимический синтез высших полисахаридов и лигнина. Катализаторами сложных процессов, приводящих к синтезу высокомолекулярных соединений в растениях, служат белки-ферменты исходным сырьем в синтезе углеводов является двуокись углерода, которая, будучи конечным продуктом окисления любых углеродсодержащих соединений, непрерывно выделяется в атмосферу. Единственным природным процессом, в котором двуокись углерода претерпевает обратное превращение в сложные органические соединения, является ее ассимиляция растениями. Таким образом поддерживается круговорот углерода и сохраняется его баланс на земном шаре. [c.12]

Зеленые растения поглощают из воздуха диоксид углерода и вьщеляют кислород (ассимиляция диоксида углерода растениями). Прямо или косвенно все вещества, содержащиеся в растениях, образуются из ассимилированного диоксида углерода. Органические вещества, синтезированные в растениях в результате эндотермических реакций, содержат большую часть поглощенной солнечной энергии. Эти вещества используются частично растениями и животными, благодаря чему углерод, ассимилированный растениями, возвращается в виде СО2. В этих биологических процессах освобождается вся энергия, поглощенная при первоначальной ассимиляции диоксида углерода. Следовательно, в природе происходят, с одной стороны, биологический круговорот углерода, начиная с неорганической [c.14]

Органические вещества, синтезированные в растениях в результате эндотермических реакций, содержат большую часть поглощенной солнечной энергии. Эти вещества используются частично растениями и животными, благодаря чему углерод, ассимилированный растениями, возвращается в виде СО2. В этих биологических процессах освобождается вся энергия, поглощенная при первоначальной ассимиляции диоксида углерода. Следовательно, в природе происходят, с одной стороны, биологический круговорот углерода, начиная с неорганической [c.14]

Ржавление железа, полимеризация высыхающих масел, выветривание угля, старение каучука и резины, прогоркание жиров и масел, обмен веществ у бактерий, дыхание животных, ассимиляция двуокиси углерода зелеными растениями, окислительные процессы при усвоении пищи, холоднопламенное горение, [c.267]

Кетопентозы. Ъ-Рибулоза — эпимер D-рибозы играет важную роль в ассимиляции двуокиси углерода зелеными растениями и, по всей вероятности, в аэробном распаде углеводов. [c.241]

Фотосинтезы углеводов в растениях. Ассимиляция двуокиси углерода зелеными растениями под влиянием света является единственной реакцией в природе, за счет которой органические вещества образуются из неорганического материала, и, следовательно, опа является источником всего органического на земном шаре. [c.259]

Согласно одной из старых теорий (А. Байер, 1870 г.), первичным продуктом ассимиляции двуокиси углерода в растениях является формальдегид, в результате полимеризации которого образуется глюкоза, а из последней — крахмал. В результате новых исследований установлено, что формальдегид не возникает в качестве промежуточного продукта в этом синтезе. Таким образом, не существует какой-либо аналогии между описанными выше синтезами и фотосинтезом в растениях. Последний можно изобразить следующим стехиометрическим уравнением [c.260]

Можно утверждать, что без катализа вообще была бы невозможна жизнь. Достаточно сказать, что лежащий в основе жизнедеятельности процесс ассимиляции двуокиси углерода хлорофиллом растений является фотохимическим и каталитическим процессом. Простейшие органические вещества, полученные в результате ассимиляции, претерпевают затем ряд сложных превращений. В химические функции живых клеток входит разложение и синтез белка, жиров, углеводов, синтез различных, часто весьма сложных молекул. Таким образом, клетка является своеобразной и весьма совершенной химической лабораторией, а если учесть, что все эти процессы каталитические — лабораторией каталитической. Катализаторами биологических процессов являются особые вещества — ферменты. Если сравнивать известные нам неорганические катализаторы с ферментами, то прежде всего поражает колоссальная каталитическая активность ферментов. Так. 1 моль фермента алкогольдегидрогеназа в 1 сек при комнатной температуре превращает 720 моль спирта в уксусный альдегид в то время как промышленные катализаторы того же процесса (в частности, медь) при 200 °С в 1 сек превращают не больше 0,1—1 моль на один грамм-атом катализатора. Или, например, 1 моль фермента каталазы при О °С разлагает в одну секунду 200 ООО моль перекиси водорода. Наиболее же активные неорганические катализаторы (платиновая чернь) при 20 °С разлагают 10—80 моль перекиси в 1 сек на одном грамм-атоме катализатора. Приведенные примеры показывают, что природные биологические катализаторы во много раз превосходят по активности синтетические неорганические катализаторы. Высокая специфичность и направленность действия, а также способность перерабатывать огромное количество молекул субстрата за короткое время при температуре существования живого организма и позволяет ферментам в достаточном количестве давать необходимые для жизнедеятельности соединения или уничтожать накапливающиеся в процессе жизнедеятельности бесполезные, а иногда и вредные продукты. [c.258]

При усвоении (ассимиляции) растениями двуокиси углерода образуются высшие полисахариды, от процесс суммарно выражается уравнением [c.7]

Многие вещества при обыкновенной температуре и атмосферном давлении термодинамически неустойчивы по сравнению с входящими в их состав простыми веществами. Во многих химических реакциях образуются не наиболее термодинамически устойчивые молекулы, а другие, менее устойчивые (метастабильные, лабильные) молекулы, однако они достаточно устойчивы, чтобы существовать длительное время и принимать участие в других реакциях. Вследствие инертности их молекул такие вещества на первый взгляд не отвечают условиям устойчивости, устанавливаемым законами термодинамики, и определяются законами химической кинетики. Наконец, существуют реакции, протекающие в направлении, противоположном направлению установления равновесия, под влиянием некоторых внешних воздействий. Примером является ассимиляция двуокиси углерода зелеными растениями при действии света (см. стр. 196). Изучение подобных реакций также относится к области химической кинетики. [c.267]

Ряд работ Буссенго по физиологии растений был связан с вопросами ассимиляции углерода листьями растений. Буссенго установил, что источником углерода служит рассеянная в природе углекислота, и провел многочисленные исследования по выявлению отношения между объемами разложенной углекислоты и образовавшегося кислорода, росту растений в темноте, влиянию внешних условий на ассимиляцию углерода листьями и т. д. [c.47]

Уже давно высказывались предположения, что в процессе ассимиляции углерода зелеными растениями происходит восстановление углекислоты, причем образуется простейший альдегид [c.138]

Крахмал является одним из продуктов ассимиляции углерода зелеными растениями и служит для них пищевым резервом. Крахмал скопляется главным образом в клубнях и семенах, но находится И в других частях растения. [c.403]

Фотохимические реакции весьма распространены. Достаточно указать на так называемую реакцию фотосинтеза, протекающую в растениях при участии зеленого пигмента — хлорофилла — при поглощении солнечной радиации. Фотосинтез сводится к ассимиляции оксида углерода (IV) с образованием углеводов и выделением кислорода. Это многостадийный процесс, суммарное уравнение которого можно записать в виде [c.269]

Крахмал (СвН Оэ) . Крахмал — широко распространенный в природе полисахарид, образующийся в растениях как конечный продукт ассимиляции ими двуокиси углерода из воздуха под влиянием [c.259]

Биологическое значение кислорода трудно переоценить. Только немногие низшие живые организмы (дрожжи, некоторые бактерии), называемые анаэробными, могут существовать при отсутствии кнсло-рода. Теплокровные животные погибают без кислорода в течение нескольких минут. Как животные, так и растения при дыхании поглощают атмосферный кислород, а выделяют оксид углерода (IV). Но у зеленых растений на свету происходит и обратный процесс — ассимиляция, при котором поглощается оксид углерода (IV), а выделяется кислород. В результате круговорота кислорода поддерживается постоянное содержание его в воздухе. Разумеется, круговорот кислорода в природе тесно связан с круговоротом углерода (см. схему) [c.375]

В 1870 г. Байер, основываясь на опытах Бутлерова, получившего первое сахаристое вещество уплотнением формальдегида, высказал предположение, что муравьиный альдегид является первым продуктом ассимиляции углерода растениями [c.206]

В 1870 г. Байер высказал предположение о том, что ассимиляция углерода зелеными частями растений протекает через промежуточное образование форм альдегида, который далее полимеризуется в сахаристые вещества. [c.555]

Зеленые растения поглощают из воздуха диоксид углерода и выделяют кислород (ассимиляция диоксида углерода растениями). Прямо или косвенно все вещества, содержащиеся в растениях, образуются из ассимилированного диоксида углерода. [c.14]

Углеводы образуются в растениях в ходе фотосинтеза, благодаря ассимиляции хлорофиллом, под действием солнечных лучей, углекислого газа, содержащегося в воздухе, а образующийся при этом кислород выделяется в атмосферу. Углеводы являются первыми органическими веществами в кругообороте углерода в природе. [c.41]

Байер впервые предположил (1870), что в процессе фотосинтеза в растениях на первой фазе образуется муравьиный альдегид, и первую стадию ассимиляции двуокиси углерода и воды выразил уравнением [c.295]

Химическое действие света не только благоприятствует реакциям присоединения, окисления и восстановления, замещения, изомеризации, полимеризации и расщепления, но ведет даже к особого рода синтезу. Важность этой темы оправдывает, пусть даже беглый, обзор полученных результатов . Одними из первых наблюдений химического действия света, не считая, естественно, процесса ассимиляции угольной кислоты растениями, были наблюдения Дж. Дэви (1812) над образованием фосгена, или хлорокиси углерода, из окиси углерода и хлора [c.384]

Основные научные работы посвящены изучению химизма ассимиляции углерода зелеными растениями, проблеме окислительных процессов в живой клетке, учению о ферментах. Дал (1893) объяснение химизма процесса ассимиляции углекислого газа хлорофильиыми растениями с образованием сахара, согласно которому в основе этого процесса лежит сопряженная окис-лительно-восстановительная реакция, происходящая за счет элементов воды. Показал, что источником выделяющегося при ассимиляции молекулярного кислорода являет- [c.41]

Основные научные работы посвящены изучению механизма фотосинтеза. Показал (1941), что первичный процесс фотосинтеза заключается в фотолизе молекулы воды, в результате чего образуются кислород, выделяющийся в атмосферу, и водород, идущий на восстановление двуокиси углерода. Используя радиоактивный изотоп углерод-14 в качестве метки и метод хроматографии на бумаге, установил последовательность фо-тосинтетического цикла (цикла Кэлвина) ассимиляция двуокиси углерода зеленььми растениями — превращение его в органические вещества — последующее восстановление. Создал (1956) схему полного пути углерода при фотосинтезе, ставшую классической. Предложил модель превращения световой энергии в химическую. Показал, что превращения фосфата пентозы играют большую роль в жизнедеятельности не только растений, но и животных. Изучал вопрос о происхождении и развитии жизни на Земле. [c.279]

Крупнейший ученый-биохимик и революционный деятель. Академик. Герой Социалистического Труда. Лауреат премии им. В. И. Ленина и Государственной премии СССР. В 1918 г. организовал Центральную химическую лабораторию при ВСНХ, преобразованную затем в Физико-химический институт им. л. я. Карпова, директором которого был до конца жизни. В 1935 г. организовал совместно с известным биохимиком (впоследствии академиком) Л. И. Опариным Институт биохимии АН СССР. Президент Всесоюзного хи.мического общества им. Д. И. Менделеева (1935— 1946 гг.). Основные труды посвящены важнейшим проблемам биохимии химизму ассимиляции углерода зелеными растениями проблеме окислительных процессов, происходящих в живой клетке учению о фер.ментах [c.138]

Эта первая книга нового типа но питанию растений содержала тщательные анализы газов, гумуса и золы. Измерения Соссюра окончательно доказали правильность учения Ингенхуза о воздушном питании и показали, какие элементы добываются растением из почвы. Они подтвердили догадку Сенебье, что растения довольствуются питанием за счет малого количества двуокиси углерода, постоянно присутствующей в воздухе, и что это единственный источник их углеродного фонда . Соссюр первый сопоставил количества поглощенного углекислого газа и выделяемого кислорода. Наконец, и это самое главное, он показал, что возрастание сухого веса, вызванное ассимиляцией определенного количества двуокиси углерода, значительно больше веса содержащегося в ней углерода так как в воздух выделяется такое количество кислорода, которое эквивалентно кислороду, содержащемуся в усвоенной углекислоте, то большая прибавка в весе не может быть отнесена к совместной с углеродом ассимиляции кислорода за счет этого источника. [c.31]

АССИМИЛЯЦИЯ. Усвоение живыми организмами различных питательных веществ, обеспечивающее их жизнь, рост и размножение. Особенно важна для жизни всех организмов Л. углерода зелеными растениями из углекислого газа в щроцессе фотосинтеза. Диссимиляцией называется процесс, обратный А. [c.32]

Как уже было указано, содержание СО2 в воздухе составляет 0,03 об.% ил 0,047 вес.%. С другой стороны, зная вес воздуха (стр. 398), можно легко вычислить общий вес двуокиси углерода в нем (2,5-101Б кг). Это количество является небольшим по сравнению с количеством двуокиси углерода, ассимилированным наземными и морскими растениями. Хотя количество ассимилируемой двуокиси углерода не может быть определено точно, согласно некоторым приближенным оценкам, оно составляет не меньше 5-1013 ежегодно. Таким образом, запаса двуокиси углерода в атмосфере хватило бы только на 50 лет, если бы он не возобновлялся. Каким бы приближенным ни был этот расчет, очевидно, что запас двуокиси углерода невелик. Следовательно, необходимо допустить, что баланс расхода и образования двуокиси углерода устанавливается за короткий срок, так как примерно 100 лет, на протяжении которых проводились более точные анализы воздуха, не наблюдалось заметных колебаний средней концентрации СО2 в воздухе. Основным источником увеличения концентрации СОг в атмосфере является гниение растений, затем идет дыхательный процесс животных. В результате этих процессов почти весь углерод пищи превращается в СО2. Для того чтобы иметь представление об этих количествах, произведем расчет количества СО2, выделяемой человеком. Человек в состоянии покоя выдыхает примерно 4 см СО2 на 1 кг веса в 1 мин следовательно, человек, вес которого равен 70 кг, выдыхает примерно 800 г СО2 в сутки, а З-Ю человек на Земле производят всего примерно 8,7-10ЧА г СО2 в год. Это количество представляет около 1,7% указанного выше ежегодного рас-хода на ассимиляцию растениями. Менее важны количества СО2, выделяющейся при гниении мертвых животных. [c.488]

Первый из этих процессов в небольшой степени компенсируется за счет добычи и сжигания угля и нефти. Годовая добыча угля и нефти составляет примерно 4,5- кг. В них содержится 85% (3,8-1012 кг) углерода, при горении которого образуется 1,4-101 кг СОг. Примерно 30% этого количества СОг ежегодно потребляется при ассимиляции растениями. Второй процесс необратимого исчезновения двуокиси углерода из атмосферы (минерализация) также компенсируется в небольшой степени за счет двуокиси углерода вулканического происхождения. Таким образом, баланс двуокиси углерода в природе аефицитен на долгий срок. [c.489]

Основные иссд[едования К, А. Тимирязева по физиологии растений гюсвящены процессу фотосинтеза. Для проведения опытов он сконструировал, ряд ор[[гииад[ЬНых приборов. К. А. Тимирязев установил зависимость фотосинтеза от интенсивности света и его спектрального состава, показал, что ассимиляция растениями углерода из углекислого газа воздуха происходит за счет энергии Солнечного света, главным образом красных и синих д[учей, поглощаемых хлорофиллом. [c.9]

Гайических веществ клетки, диссимиляция (катаболиче-ские процессы, которые являются экзергоническими). Различают две основные формы диссимиляции — дыхание и брожение. Процессы образования-биологических соединений и веществ, поступающих из внешней среды,— биосинтетические процессы (анаболические) идут с затратой энергии (эндергонические), т. е. представляют собой ассимиляцию. Важнейший биосинтетический процесс — ассимиляция углерода зелеными растениями и бактериями путем использования энергии света (фотосинтез) или энергии других химических реакций (хемосинтез). [c.174]

Среди многочисленных фотохимических реакций особое значение имеет реакция ассимиляции углерода растениями, без которой не мо1 ла бы существовать жизнь на земле. Эта реакция может быть 3Jписана в виде [c.362]

Квантовый выход этой реакции блнзо1< к 0,1 на одну молекулу 0. или 0-2. Механизм реакции ассимиляции углерода растениями до сих пор полностью не выяснен. Сильно. эндотермический процесс усвоения двуокиси углерода растениями с образованием углеводов осуществляется за счет энергии солнечных лучей. [c.362]

Полимеризацией формальдегида А. М. Бутлеров осуществил первый в науке синтез сахаристого вещества. Основываясь на этом синтезе, Вайер в 1870 г. высказал предположение, что формальдегид является первым продуктом ассимиляции (усвоения) углерода растениями [c.228]

Исследовались продукты фотосиптетической ассимиляции меченной С двуокиси углерода у короткодневных и длиннодневиых растений при разных фотопериодах [135]. При этом показано, что длина дня не оказывает влияния на состав продуктов фотосинтеза у растений с различным фотопериодом. Установлены сходство и различия в продуктах фотосинтеза у растений различных видов [136]. Наиболее обстоятельно исследовано фотосинтетическое включение С в кетокислоты растений [c.84]

Две важнейшие специфические для растений функции осуществляются фо-тосмитезнруюшимн клетками, которые содержат хлоропласты и служат для всего организма источником органических веществ-продуктов ассимиляции углерода, и всасывающими клетками, которые поглощают из окружающей среды воду и растворенные минеральные вещества. У большинства высших растений эти две функции не могут выполняться одними и теми же клетками, так как для первой из них нужен свет, а вторая осуществляется в толше почвы в темноте. Для каждого из этих процессов требуется и ряд других условий. Фотосинтез, например, должен протекать в особой микросреде, где строго регулируется относительная влажность и содержание СОг. Достигается это с помощью устьиц-особых отверстий в покрытом кутикулой эпидермисе, которые способны открываться и закрываться в зависимости от тургора замыкающих клеток (рис. 19-10). С другой стороны, для эффективного поглощения веществ из почвы нужна очень большая всасывающая поверхность, которую обеспечивают корни необходимы также мембранные транспортные [c.175]

Рихард Вильштеттер (1872—1942 гг.) — выдающийся немецкий химик-оргаппк. Основные работы его связаны с исследованием строения хлорофилла, изучением химии ферментов и процессов ассимиляции двуокиси углерода растениями. За научные заслуги Вильштеттер был избран иностранным членом Академии наук СССР. [c.609]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология