Фотосинтез продукты, химическая природ

Окислительно-восстановительные реакции самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизни на Земле, так как с ними связаны дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений и нервная деятельность человека и животных. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. Они широко используются в мероприятиях по охране природы. [c.226]

В книге детально рассмотрены физиолого-биохимические свойства фитопатогенных микроорганизмов. Особое внимание уделено описанию природы синтезируемых последними физиологически активных соединений, включая такие, как различные активаторы (гормоны) и ингибиторы, продукты промежуточного обмена, ферменты и т. п. Эти материалы создают основу знаний, необходимых для рассмотрения природы механизмов, ответственных за сложную цепь нарушений в обмене веществ, возникающих в тканях растения-хозяина под воздействием инфекции. Рассматриваются вопросы влияния инфекции на физико-химические свойства протопласта, на обмен углеводов и азотистых веществ, а также на ряд физиологических отправлений больного растения (водообмен, фотосинтез, дыхание и т. п.). Особое внимание в данном случае отведено описанию сдвигов в деятельности каталитически активных систем инфицированной клетки. [c.2]

Извлечение из кратковременно питавшегося радиоуглекислым газом растения органических веществ и отбор из числа их тех, которые оказались радиоактивными, позволяют установить химическую природу и последовательность преобразования одного в другой первичных продуктов фотосинтеза. [c.554]

НИИ (3.3) или В отношении xjy. Таким образом, фотосинтетический коэффициент не позволяет распознать, являются ли продукты фотосинтеза простыми сахарами (х = у) или полимерами например y = i x для высших полимеров гексоз). Далее, фотосинтетический коэффициент служит не очень чувствительным критерием образования исключительно углеводов. Отклонение от единицы на 3% (что находится в пределах ошибки опыта) может означать образование не менее 12% бе.1ка [16] или 5% жира. Поэтому нужно найти иной, более прямой метод для определения химической природы продуктов фотосинтеза. [c.40]

ХИМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ПЕРВИЧНЫХ ПРОДУКТОВ ФОТОСИНТЕЗА. [c.165]

Окончательное решение всего комплекса относящихся сюда вопросов потребует еще многих усилий. Трудности, стоящие здесь перед исследователями, обусловлены тем, что образующиеся в ходе фотосинтеза продукты обладают весьма высокой химической активностью. Необходимо также учитывать, что превращения первичных продуктов фотосинтеза по своей химической природе очень близки к превращениям, происходящим в процессе дыхания. [c.172]

Обращает, кроме того, на себя внимание близость химической природы промежуточных продуктов, образующихся на отдельных этапах фотосинтеза и дыхания, а также идентичность участвующих в этих преобразованиях каталитических систем. Из рис. 90 видно, что промежуточные соединения, возникающие на любом из уровней акта фотосинтеза, могут быть легко использованы клеткой в одном из путей окислительных превращений в акте дыхания. С другой стороны, соединения, образующиеся при распаде органического субстрата в акте дыхания, могут быть использованы клеткой для целей ресинтеза. Они во многих случаях служат основой для образования сложных полимерных соединений, возникающих как конечные, завершающие продукты синтетических потенций клетки. [c.307]

Окислительно-восстановительные реакции являются самыми распространенными и играют большую роль в природе и технике их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе, они лежат в основе металлургических процессов, с их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные химические продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в химических источниках тока — гальванических элементах и аккумуляторах. Не меньшую роль играют эти реакции и в биологических процессах фотосинтез, дыхание, обмен веществ — все эти процессы основаны на окислительно-восстановительных реакциях. [c.154]

Нахождение Крахмала в природе и его образование. Крахмал —одно из самых распространенных веществ в растительном мире. Он содержится в семенах, зернах, тканях и корнях различных растений. Особенно много его в клубнях картофеля (около 20%) и в зернах злаков (до 70—80%). Это— запасное питательное вещество растений. Крахмал — продукт усвоения двуокиси углерода и воды Превращение СОз и НаО в сложные органические вещества — эндотермический процесс, сопровождающийся поглощением солнечной энергии. Так как он протекает под действием света, то получил название фотосинтеза. Весь процесс фотосинтеза тесно связан с зеленым веществом растений — хлорофиллом. Солнечная энергия превращается при этом в химическую энергию органических веществ. За последние годы выяснено, что до 25% поглощаемой растениями двуокиси углерода осуществляется не из воздуха, а корневой системой растений (при поглощении карбонатов из почвы). При этом процесс образования органических веществ начинается не в листьях, а в зеленых образованиях, находящихся внутри растения. Выяснить это удалось методом радиоактивных изотопов. [c.246]

Цепные реакции Нужно ли доказывать значение изучения их закономерностей для понимания многих явлений природы Цепные реакции непрерывно происходят на Солнце, в недрах других гигантских звезд и в атомных реакторах, лежат в основе явления фотосинтеза, обеспечивают получение многих ценных химических продуктов и т. д. Но нам важно подчеркнуть здесь другое. В любом ветвящемся случайном процессе каждое последующее состояние зависит только от предыдущего, и их последовательная смена образует марковскую цепь. [c.151]

Как уже указывалось, основная особенность фотосинтеза состоит в том, что поглощаемая в ходе этого процесса энергия света накапливается в форме химической энергии продуктов реакции. В природе существует и ряд других фотохимических процессов, идущих с увеличением количества свободной энергии, однако по своим масштабам они несопоставимы с фотосинтезом. [c.105]

Химическая природа фотосинтеза интересовала химиков в течение столетий, однако мало что было известно относительно деталей этого процесса до тех пор, пока не стал доступен радиоактивный изотоп С. Этот изотоп был открыт в 1940 г. С. Рубиным и М. Каменом, однако в достаточных количествах его стали получать только в 1945 г. в качестве продукта ядерного реактора. В этом же году М. Кальвин и его сотрудники начали свои исследования, которые привели к выяснению механизма включения СОг в органические соединения за эти исследования Кальвин в 1961 г. был удостоен Нобелевской премии. [c.477]

Пищевые вещества по своей химической природе очень разнообразны, но некое общее представление об их свойствах мы можем получить, рассмотрев обычный пищевой продукт — простой сахар глюкозу (СбН120б), в молекулу которого входят 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. Все сахара принадлежат к классу углеводов — химических веществ, названных так потому, что в их молекуле присутствует углерод, а водород с кислородом входят в нее в том же соотношении (2 1), что и в молекулу воды. Глюкоза образуется (с одновременным выделением газообразного кислорода) в реакциях фотосинтеза, протекающих в зеленой клетке, из двух простых веществ — двуокиси углерода и воды. Осуществляются эти реакции благодаря использованию энергии Солнца (рис. 1.1)> Энергия, запасенная в молекулах синтезированной глюкозы, мо-. жет высвобождаться в процессе дыхания, при котором глюкоза окисляется до двуокиси углерода и воды. Дыхание, таким образом, представляет собой химический процесс, обратный фотосинтезу. , [c.11]

Если бы формальдегид был первым продуктом фотосинтеза [110], то тепловой эффект этого процесса оказался бы близок к 135 ккал на грамм-атом ассимилированного углерода. Однако формальдегид-ная гипотеза никогда не была доказана и в настоящее время считается неправдоподобной (см. главу X]. Неизвестно также, образуется ли при фотосинтезе промежуточный продукт со столь же большим содержанием энергии, как у формальдегида. То же можно сказать по поводу часто предполагаемого образования трекиси в качестве предшественника свободного кислорода, что добавило бы еще около 45 ккал к химической энергии, накопляемой в первой стадии фотосинтеза. Если бы неустойчивый альдегид и неустойчивая перекись были промежуточными продуктами фотосинтеза, то истинный тепловой эффект процесса доходил бы до 180 ккал на моль восстановленной двуокиси углерода. Однако когда фотосинтез достигает аналитически определяемой стадии, т. е. сахаров и кислорода, накопление энергии стабилизируется на 112 ккал/ моль. Как видно из табл. 9, эта величина не очень зависит от природы первичного сахара . [c.53]

Что касается природы процессов, которые могут быть причиной светового насыщения, то имеется альтернатива между предварительными и завершающими реакциями. Эти два типа реакций впервые обсуждались Варбургом и Вильштеттером и Штолем. Все превращения, происходящие при фотосинтезе, поскольку они касаются хлорофилла и других катализаторов, должны быть циклическими. Поэтому вопрос о том, имеет ли место данная реакция до или после первичного фотопроцесса, не всегда так легко разрешить, как это может показаться на первый взгляд. Мы будем считать, что темновая реакция предшествует фотохимической стадии, если ее задержка препятствует протеканию фотохимического процесса, а, следовательно, также и всех последующих процессов, и что темновая реакция следует за первичным фотохимическим процессом, если последний имеет место в любом случае и влияние лимитирования скорости темновой реакции заключается только в накоплении первичных фотопродуктов. Опыт показывает, что при фотосинтезе не происходит значительного накопления окисленных промежуточных продуктов (это следует из того, что выделение кислорода сразу прекращается после выключения освещения) поэтому мы должны принять, что первичные продукты окисления (фотоперекиси) являются неустойчивыми если они быстро не удаляются или не стабилизируются химически при завершающем процессе, они, повидимому, исчезают благодаря обратной реакции. [c.443]

В процессе фотосинтеза растения суши и океана усваивают ежегодно 4-10 ° т углерода, разлагают 1,2-10 ° т воды, выделяют 1-10" г кислорода и запасают 16,7-10 кдж солнечной энергии в виде химической энергии продуктов фотосинтеза. С этого ословно-го процесса жизнедеятельности растительного мира и начинается круговорот углерода в природе. Органические соединения как продукты фотосинтеза в растениях служат пищей для животных. При посредстве атмосферного кислорода в организме животных часть питательных органических веществ превращается снова в СО2 и НгО. При дыхании животных СОг возвращается в атмосферу. Таким образом, атомы углерода при посредстве растительного и животного мира переходят из одних соединений в другие. [c.187]

Это наиболее точное выражение процесса фотосинтеза, которое, кроме того, наглядно показывает, что вода не только используется при фотосинтезе, но и является одним из его продуктов. Данный эксперимент позволил заглянуть глубоко внутрь природы фотосинтеза, показав, что фотосинтез протекает в две стадии, первая из которых состоит в образовании водорода в результате расщепления воды на водород и кислород. Для этого требуется энергия, которую дает свет (поэтому процесс называют фотолизом photos — свет lysis — расщепление). Кислород высвобождается как побочный продукт. На второй стадии водород взаимодействует с диоксидом углерода, образуя сахар. Присоединение водорода — это пример химической реакции восстановления (приложение 1). [c.264]

Кроме осуществления контроля за растяжением клеток ауксин может также инициировать деление клеток или способствовать этому. Если нормальные клетки, например стебля или кор-ня, выращивать методом культуры тканей в определенной химической среде, то деление клеток будет зависеть от ауксина,, вырабатываемого клетками или присутствующего в среде. Аналогичным образом начало камбиальной активности у деревьев весной частично контролируется ауксином, диффундирующим вниз от развивающихся почек. В корнях и стеблях закладка придаточных или боковых корней в зоне перицикла находится отчасти под контролем ауксина. Эта индуцирующая митоз деятельность осуществляется ауксином совместно с другой группой растительных гормонов — цитокининами, которые будут рассмотрены позже. Ауксин не только контролирует инициацию камбиальной активности, но, возможно, определяет также природу клеток, дифференцирующихся из камбиальных продуктов. Наличие ауксина в камбии на стороне, обращенной к ксилеме (главным образом в молодых дифференцирующихся элементах ксилемы, по которым он транспортируется от верхушки стебля),, способствует развитию камбиальных производных на этой стороне камбия в ксилемные клетки (рис. 9.14). На внешней стороне камбия высокие концентрации сахаров и гиббереллинов в зрелой флоэме обусловливают развитие присутствующих здесь камбиальных производных во флоэмные клетки. Как мы увидим позже, гиббереллины продуцируются в основном молодыми раскрывшимися листьями и потому обычно находятся во флоэме совместно с образовавшимися при фотосинтезе сахарами. [c.273]

Фотосинтез — процесс, возникший на заре формирования клетки и игравший важнейшую роль в развитии жизни. Невольно встает вопрос за столь длительное время, при таком продолжительном отборе на уровне клеток и организмов и таком большом физиологическом значении для других химических путей, какова эффективность этого процесса, созданного отбором Ответ неодарвинистов очевиден фотосинтез должен быть очень хорошо адаптирован. Однако, к сожалению, такой ответ основан на незнании физико-химических процессов. Обратимся лучше к биохимическим данным и прислушаемся к Ленинджеру (Lehninger, 1975) Эффективность фотосинтеза в природе гораздо ниже, чем 38%, т. е. ниже величины, характерной для о-сновных молекулярных процессов. Исходя из количества углерода, связываемого кукурузным полем за один вегетационный период, было установлено, что из всей солнечной энергии, падающей на поле, лишь 1—2% запасается в форме новых продуктов фотосинтеза дикорастущие растения дают гораздо меньше — лишь 0,2% . [c.323]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология