Хинон, реакция с хлорофиллом

Подробнее детали различных биосинтетических процессов, ведущих ко многим первичным метаболитам типа аминокислот, пуринов и пиримидинов, описаны в пособиях по биохимии. Целью последующего обсуждения является прежде всего систематизация собранной в течение последней четверти столетия информации о путях биосинтеза некоторых более сложных природных молекул, таких, как стероиды, гем, хлорофилл и витамин B12, биологические функции которых частично или полностью известны. Другой целью является описание путей биосинтеза, которые природа избрала для создания колоссального изобилия вторичных метаболитов типа поликетидов, алкалоидов, фенолов, хинонов и различных микробных антибиотиков. Химики-органики приложили немало усилий для расшифровки запутанных деталей многих из этих процессов, не только выяснив отдельные стадии биосинтеза, но и определив роль ферментов в тончайших стереохимических аспектах биосинтетических реакций. В последующих главах эти и другие пути биосинтеза будут рассмотрены более детально. [c.406]

Аналогичные результаты были получены в реакциях фотопереноса электрона для пигментов (хлорофиллы, феофитин и др.) в присутствии акцепторов (хиноны, метилвиологен, нитросоединения) и доноров (аскорбиновая кислота, фенилгидразин, гидрохинон, Fe +) электрона. Образование ион-радикалов красителей при фотохимических окислительно-восстановительных реакциях протекает через ряд промежуточных стадий, включающих образование возбужденного комплекса донорно-акцепторного типа и ион-ра-дикальных пар. Донорно-акцепторный комплекс с триплетным состоянием красителя был обнаружен в реакции фотоокисления хлорофилла я-бензохиноном в толуоле. Вероятность дезактивации эксиплекса в направлении образования ион-радикальной пары зависит от степени переноса заряда внутри возбужденного комплекса. В свою очередь степень переноса заряда определяется сродством к электрону и потенциалом ионизации как триплетной молекулы красителя, так и невозбужденной молекулы донора или акцептора электрона. [c.178]

В этих условиях происходит восстановление ЫАВ , рибофлавина, хинона, Ре , кислорода. Эти реакции получили название реакций Красновского . Таким образом, молекула хлорофилла может выступать не только в роли первичного акцептора электрона, но и в роли его первичного донора. [c.72]

Обесцвечивание бактериохлорофилла сопровождается появлением сигнала ЭПР со значением g =l,82 по-видимому, это обусловлено восстановлением первичного акцептора, возможно негемового железа [96]. Судя по другим данным, акцептором является хинон [97] (или убихи-нон в Rhodopseudotnonas). Соответствующей модельной реакцией служит фотовосстановление бензохинона при обесцвечивании хлорофилла, происходящее в спиртовом растворе [98]. Первичным акцептором в-фотосистеме I хлоропластов, по-видимому, является особый Ре-З-белок [99. [c.47]

Аналогичные результаты были получены в реакциях фотопереноса электрона для пигментов (хлорофиллов, феофитина и др.) в присутствии акцепторов (хинонов, метилвиологена, нитросоединений) и доноров (аскорбиновой кислоты, фенилгидразина, гидрохинона, Ре2+) электрона. Образование ион-радикалов [c.305]

Однако в отсутствие фотосинтетических агрегатов (энзимов и т. д.) молекулы хлорофилла не способны вызывать фотосенсибилизированную окислительно-восстановительную реакцию с участием воды, как донора, и реагентов Хилла в качестве акцепторов. С другой стороны, было показано, что хлорофилл сенсибилизирует в растворе окисление молекулярным кислородом аллилтиомочевины [733], процессы переноса электронов (или водорода) от аскорбиновой кислоты и фенилгидразина к Сафранину, Метиловому красному [546, 734—738]. Эти сенсибилизированные окислительновосстановительные реакции, обратимое фотовосстановление хлорофилла аскорбиновой кислотой с образованием промежуточного продукта ярко-розового цвета (реакция Красновского [233]), а также обратимое фотоокисление хлорофилла хинонами или солями трехвалентного железа [739—741] по своей природе аналогичны фОтореакциям синтетических красителей (см. стр. 388) [742]. [c.464]

Промежуточный продукт А является акцептором электрона для первой и донором электрона для второй световой реакции. Таким образом, индофенол может быть использован для доказательства двух фотохимических реакций. Природными веществами, с которыми взаимодействуют индофенолы,. могут быть цитохромы или хинон, акцептирующие электроны от хлорофилла. [c.331]

Весьма парадоксально, что хотя флуоресценция молекул пигментов и является сопутствующим признаком их фотохимической активности, указывая на их монодисперсность, тем не менее отнюдь не флуоресцирующие молекулы вступают в реакцию. Действительно, если бы реагировали только флуоресцирующие молекулы пигмента, то реагент тем самым тушил бы флуоресценцию. Между тем опыт показывает поразительную противоположность, тушения флуоресценции и фотореакции. Так, например, хинон, практически не реагирующий ни в аэробных, ни в анаэробных условиях с хлорофиллом, оказывает на его флуоресценцию сильное тушащее действие, и, наоборот, аскорбиновая кислота практически не тушит флуоресценции, как не тушат ее вообще восстановители, хотя реакция с ними идет при освещении пигмента [141 (см. таблицу). [c.366]

НЫХ возбужденных состояний хлорофилла в осуществлении первичной фотохимической реакции первой и второй фотосистем был проведен Ф. Ф. Литвиным с сотр. На основании параметров длительного послесвечения и низкотемпературной термолюминесценции листьев растений, расчетов констант скоростей и величин энергий активации свечения при использовании ингибиторов второй фотохимической системы (диурон) и дезактиваторов триплетных и синглетных состояний (хинон, кислород) предполагается, что первая фотохимическая реакция осуществляется через синглетное, а вторая — через триплетное возбужденное состояние хлорофилла. [c.62]

В дальнейшем было установлено, что хлорофилл способен и к реакции обратимого фотоокисления в присутствии акцепторов электрона в спиртовых растворах. Такая реакция протекает, например, в присутствии п-хинона в вязких средах при температуре — 70°С. В противоположность деструктивному окислению хлорофилла на интенсивном свету в данном случае добавление восстановителей сопровождается частичной регенерацией исходного пигмента. Начальные стадии фотоокисления описываются следующей схемой [c.63]

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]

Рис. 130. Схема световых реакций фотосинтеза у эукариот и цианобактерий (--- — циклический путь — — нециклический путь ФС I и ФС II — фотосистемы I и II соответственно Рб8о и Руоо -хлорофиллы-пигменты фотосинтеза Фео — феофитин О — хинон РО — пластохинон

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]

Остер с сотрудниками [100—103] впервые показал, что химически активным состоянием во многих фотохимических реакциях красителей является долгоживущее триплетное состояние. В настоящее время реальность этого вывода не вызывает никаких сомнений, так как сделавший эпоху метод импульсной спектроскопии Норриша и Портера позволил получить прямое доказательство образования триплетов красителей в растворе путем наблюдения триплет-триплетных поглощений. Из данных, полученных при изучении органических молекул в обычных жидких растворах с помощью флеш-фотолиза, Портер и Виндзор [75, 104, 105] в 1954 г. постулировали, что образование триплетного состояния — это явление общего характера для большинства соединений . В дальнейшем было доказано, что решающий фактор многих фотохимических органических реакций в растворе — это образование триплетных состояний с временем жизни около 0,1 мс. Триплеты можно обнаружить для ароматических углеводородов [72], хлорофилла [106, 107], Флуоресцеина [108—ПО], Эозина [111], Люмифла-вина [112] и Ретена [113]. Через триплетные состояния протекают и другие фотохимические реакции, например, фотовосстановление Рибофлавина или фотопревращения кетонов и хинонов в растворах [80, 114-120]. [c.387]

Отсутствие прямой связи между тушением флуоресценции фотосенсибилизатора и первичной реакцией фотосенсибилизатора было также отчетливо установлено для такого важного типа фотосенсибилизатора, как хлорофилл и его аналог — фталоцианин магния. В то время как органические окислители, как хинон и другие, тушат флуоресценцию, не вступая в реакцию, органические восстановители, реагирующие с фотосенсибилизатором, не оказывают тушащего действия [8]. Такое различие в поведении служит веским доводом в пользу концепции, согласно которой реагирующая фотогидрируемая форма пигмента но есть возбужденная молекула, испускающая свет флуоресценции, но та бирадикаль-ная форма, в которую преобразуется часть возбужденных молекул. [c.88]

Согласно этим схемам, образуется нара свободных радикалон в ионной форме последующий иороход нротона приводит к образованию радика-лов-се ми хинонов в нейтральной форме. Вторичные темтювые реакции фотохимически образованных радикалов приводят к образованию конечных продуктов реакции суммарным результатом является реакция АП-1-К—>КН 4-Л при регенерации молекулы хлорофилла. [c.99]