Хлорофилл выцветание

К фотохимическим относятся реакции, протекающие под действием квантов света. Такие реакции многочисленны, а некоторые из них имеют жизненно важное значение. Фотохимическими являются реакции выделения кислорода и ассимиляции диоксида углерода в процессе фотосинтеза, образование озона из кислорода под действием ультрафиолетового излучения Солнца, природный синтез хлорофилла и т. п. Фотохимическое разложение бромистого серебра лежит в основе фотографического процесса. С фотохимическими реакциями связано явление люминесценции, выцветание красок и т. п. [c.200]

Многие химические реакции протекают под действием света. Примером может служить процесс выцветания красок под действием солнечного света вследствие разрушения молекул красителя. Подобные реакции называют фотохимическими реакциями. Одна из очень важных фотохимических реакций — превращение двуокиси углерода и воды в углеводы и кислород в листьях растений, при которой зеленое вещество хлорофилл служит катализатором. [c.563]

Низкая концентрация ионов Fe" " ", достаточная для получения максимального эффекта, подтверждает эту точку зрения. Учет влияния хлорного железа на флуоресценцию должен показать, конкурирует ли реакция между СЫ и Fe" " " с флуоресценцией или же эта конкуренция исключается вследствие промежуточного образования таутомера, как предполагается в реакции (18.13а). Реакция (18.13в) может быть ускорена солями закисного железа, но, в противоположность реакции (18.Не), на нее не оказывает влияния кислород. Это дает возможное объяснение, почему обратимое выцветание, вызванное хлорным железом, нечувствительно к кислороду. Эти схемы удовлетворительно объясняют обратимое выцветание растворов хлорофилла, так же как и явление тушения, упомянутое [c.494]

Многие химические реакции протекают под действием света примерами в этом отношении могут служить процессы выцветания красок под действием солнечного света, взрыв смеси водорода и хлора на свету и результат жизнедеятельности растений — превращение двуокиси углерода и воды в углеводы и кислород с участием хлорофилла в качестве катализатора. Подобные реакции называются фотохимическими реакциями. [c.332]

В результате чего получается окисленный растворитель во-вторых, катализом реакции, обратной (18.14), системой Оа — НО , как предполагают Франк и Ливингстон в реакции (18.12). С другой стороны, если выцветание является процессом окисления, как показано в реакции (18.16), то действие кислорода можно объяснить только каталитическим ускорением по реакции (18.12), так как окисление восстановленного продукта г8 кислородом дало бы в качестве конечного продукта окисленный хлорофилл. Таков возможный механизм необратимого фотоокисления хлорофилла, который будет разбираться ниже. При объяснении обратимого выцветания с хлорным железом таутомеризацию можно заменить реакцией с растворителем. Например, можно вместо реакции (18.13) дать следующие уравнения [c.495]

В нефлуоресцирующем возбужденном состоянии В, которое получается при поглощении синего или фиолетового света, хлорофилл получает около 67 ккал энергии возбуждения — количество, вероятно, достаточное для осуществления диссоциации при соучастии тепловой энергии. Более низкий выход флуоресценции и более высокий эффект выцветания, наблюдаемые в хлорофильных растворах на синем свету, но сравнению с красным светом, повидимому, свидетельствуют о прямой фотохимической диссоциации эти данные нуждаются, однако, в экспериментальном подтверждении. [c.489]

Фиг. 68. Обратимое выцветание хлорофилла в метиловом спирте, лишенном кислорода [114].

Например, выцветание хлорофилла в свободном от кислорода метиловом спирте можно приписать не реакции (18.11), а одному из следующих процессов [c.495]

В предыдущем разделе мы касались некоторых механизмов выцветания хлорофилла, согласно которым этот процесс толковался как результат побочных реакций, связанных с сенсибилизированным окислением растворителя при добавлении акцепторов или посторонних веществ. Теперь рассмотрим подробнее эти сенсибилизированные реакции. [c.512]

Эти исследователи обнаружили, что фоторазложение происходит в некоторых растворах хлорофилла даже в атмосфере чистого азота или двуокиси углерода и в одном случае (хлорофилл а в ацетоне) оно даже тормозится кислородом. Это напоминает торможение кислородом обратимого выцветания и, возможно, объясняется тем, что первичная реакция на свету есть обратимая реакция с растворителем (ацетон), обратный ход которой катализируется кислородом. В отсутствие кислорода первичный продукт существует достаточно долго и может быть подвергнут необратимому разложению фиолетовым или ультрафиолетовым светом (см. главу XVI). [c.496]

Скорость любой из хорошо известных химических реакций хлорофилла может, по всей вероятности, ускоряться светом при подхо-ДЯШ.ИХ условиях. Мы уже встречались выше с примером превращения хлорофилла в феофитин. Однако единственное действие света на хлорофилл, которое неоднократно исследовалось,—это выцветание, изменение, вероятно, вызываемое сложным рядом превращений (часто при участии растворителя или загрязнений), а не единичной точно определенной химической реакцией. [c.499]

Каждодневные наблюдения показывают, что в растении хлорофилл устойчив по отношению к воздуху и свету. Но мы также знаем из опыта, что когда освещение делается слишком сильным или когда фотосинтез тормозится засухой, ядами или углекислотным голоданием, то растения желтеют или выцветают в этом случае их пигменты претерпевают фотохимическое разложение. Аналогичный эффект можно гораздо быстрее вызвать в присутствии избытка кислорода (см. главу XIX). Отсюда вероятно, что выцветание вызывается фотоокислением пигмента. [c.499]

Одним из способов, которым растворитель может влиять на фото-окисление хлорофилла, является прямое участие его в реакции, вызывающей выцветание, или в реакции, восстанавливающей первоначальную окраску. В присутствии кислорода эти реакции могут повести в конечном результате к сенсибилизированному окислению растворителя. Таким образом, растворитель может защитить пигмент от окисления на свету, отвлекая на себя окислительное действие, т. е. прямое фотоокисление пигмента может быть заменено сенсибилизированным фотоокислением растворителя. Подобное же откло-пение может быть вызвано растворенными антиокислителями, которые сами окисляются на свету, но препятствуют фотоокислению [c.505]

Искусственно полученные хлорофилл-белковые комплексы (хлорофилл на глиадине) приближаются к свойствам хлорофилла in vivo лучше защищены от выцветания, дают сдвиг в положении максимума поглощения в щелочном растворе с 6566 до 6710 А, но не флуоресцируют. Белки стромы и гранул не тождественны между собой (ДЛИ СССР, 57, 4, 371, 1947 1, 67, 105, 1949 вовая серия, 74, 5, 1950). Прим. ред.). [c.374]

Порре И Рабинович [8], пользуясь угольной дугой в 2000 вт, наблюдали в 2 10- Жрастворе обратимое выцветание около 1% хлорофилла измерения производились в Ерасном свете. Таким образом, подучаем следующее ура- [c.491]

Кроме кислорода, обратимому выцветанию растворов хлорофилла препятствует хлористое железо. Это напоминает обратимое обесцвечивание хлорофилла хлорным железом в темноте, которое замедляется солями закисного железа. Наблюдения Рабиновича показывают, что равновесие между хлорофиллом, хлорным и хлористым железом в метиловом спирте смещается на свету. Растворы хлорофилла, содержащие хлористое и хлорное железо в количестве, не вызывающем заметного изменения окраски в темноте, обратимо выцветают на свету. Это выцветание характеризуется показателями того же порядка, как и выцветание, наблюдаемое в чистых, свободных от кислорода растворах хлорофилла, но оно не подавляется кислородом. Опыт выцветания с хлорным железом можно повторять неопределенное число раз в одном и том же растворе, при условии, что действует только красный свет, так как синий свет вызывает необратимое разложение окси хлоро филла (см. главу XVI). [c.492]

Подобным же образом тормозящий эффект ионов закисного железа можно приписать каталитическому ускорению реакции (18.11в) системой Fe " —Fe" " . Выцветание хлорофилла, вызываемое ионами окисного железа, Рабинович и Вейсс [7J объясняют его обратимым окислением . Франк и Ливингстон полагают, что и в этом случае таутомернзация будет предварительной ступенью, согласно следующим уравнениям [c.494]

Эти рассущения не имеют целью доказать, что обратимая фотохимическая реакция с растворителем лучше объясняет механизмы сенсибилизации хлорофиллом и его выцветания, чем обратимая тау-томеризация мы показали только, что пока ни то, ни другое объяснение нельзя принять за окончательное. [c.496]

Все это является только иредноложением. Может оказаться, что сходство между фазовой пробой и обратимым обесцвечиванием хлорофилла на свету случайно. Этот вопрос заслуживает, несомненно, бодее подробного изучения. Мы уже указывали, что усиливающий эффект муравьиной кислоты на обратимое выцветание хлорофилла отличается от влияния других кислот и поэтому должен быть связан с особой реакцией, например обратимым окислением хлорофилла муравьиной кислотой. Можно, однако, наблюдать значительно более слабые обратимые выцветания и с другими кислотами. Это явление объясняется существованием обратимой и светочувствительной первой )тадии превращения хлорофилла в феофитин. [c.497]

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]

Уже Сенебье [14] в 1788 г. быдо известно, что эфирные и спиртовые экстракты листьев не светоустойчивы. 11озднее вопросы выцветания изучались многими исследователями [15 —17, 19, 21, 23] некоторые из них изучали выцветание чистых препаратов хлорофилла [1, 36, 48]. [c.499]

Иседедователи, работавшие с недостаточно усовершенствованными установками, пришли к другим заключениям. Так, Сакс [16] в 1864 г. утверждал, что интенсивность выцветания параллельна яркости овета, т. е. что желтые и зеленые лучи, хотя и значительно слабее поглош ающихся хлорофиллом, имеют наибольшее действие. Эта гипотеза была поддержана Визпером [21, 22], но была опровергнута исследованиями Рейнке [23], Данжара [26] и Вюрм-зера [36], которые обнаружили, что спектр фотохимической чувствительности хлорофилла, как и следовало ожидать, соответствует его спектру поглош епия . Но квантовая эффективность выцветания хлорофилла не обязательно одинакова для всех длин волн некоторые наблюдения указывают на большую эффективность синего и фиолетового света по сравнению с красным. [c.501]

Все эти подсчеты основаны на предположении, что продукты реакции совсем не по-глош ают красного света, однако нет уверенности, что цвет исчезает на самой первой ступени фотохимического пре-враш,ення. Наоборот, первые продукты реакции могут еще сохранять зеленую окраску, и, таким образом, фотометрическое определение квантового выхода может частично относиться и ко вторичной ступени разложения. По Кнорру и Альберсу [50] и Альберсу и Кнорру [49], фотохимические превращения часто проявляются в изменении спектра флуоресценции без заметных изменений в окраске. Очевидно, выцветание скорее следует изучать повторными определениями по всей кривой поглощения, чем колориметрируя или фотометрируя в монохроматическом свете. Фиг. 69 показывает последовательные изменения в кривой поглощения освещенного раствора хлорофилла в ацетоне. Красная полоса полностью исчезает через несколько дней фиолетовая полоса более устойчива, показывая, что порфинная структура сохраняется на первых стадиях фоторазложения. При фотоокиолении хлорофилла, растворенного в ацетоне или бензоле, Аронов и Маккинней [63] наблюдали образование промежуточных продуктов розового цвета с оранжевой флуоресценцией (фиг.70). [c.502]

Как упоминалось выше, химическая природа процесса выцветания неизвестна и, вероятно, сложна многие авторы считают, что выцветание вызывается фотоокислением, но не следует упускать из виду и возможность фоторедукции, особенно в легко окисляемых растворителях или в присутствии окисляемых примесей. Удаление магния может быть промежуточной ступенью, вызывающей временное изменение чисто зеленого цвета хлорофилла на оливковый цвет феофитина. По Йоргенсену и Киду [31] и Аронову и Маккиннею [631, выцветание идет таким путем во всех кислых растворах, а в нейтральных или щелочных средах промежуточного образования феофитина не происходит. [c.503]

Можно привести следующие аргументы пользу самоокисления как причины выцветания. Во-первых, Йоргенсен и Еид [1] и Вюрмзер [36] нашли, что растворы хлорофилла не выцветают в отсутствие кислорода, например в атмосфере азота, а Уорнер [28] [c.503]

II Вагер [29] наблюдали это явление на пленках коллодия с твердым хлорофиллом во-вторых, во время выцветания наблюдалось поглощение кислорода. Однако количественные результаты последних опытов указывают, что ббльшая часть поглощенного кислорода используется для сенсибилизированного самоокисления растворителя пли примеси, а не для окисления самого хлорофилла. [c.503]

Жодэн [15], например, нашел, что за месяц 1 г хлорофилла в спирте поглощает 0,7 г кислорода это отвечает 20 молекулам кислорода на 1 молекулу хлорофилла. Гаффрон [48] нашел, что свежие растворы этилхлорофиллида в ацетоне поглощают кислород с квантовым выходом порядка 0,1—0,3 выход понижается со временем, но даже через месяц он еще равен 0,006. Если бы это был квантовый выход выцветания, то весь хлорофилл меньше чем за 1 мин. обесцветился бы на свету умеренной интенсивности. Но так как никогда не наблюдалось такого быстрого выцветания, то практически весь кислород должен перейти к растворителю или к окисляющимся примесям. Таким образом, поглощение кислорода в течение периода выцветания не является окончательным доказательством окисления хлорофилла. Опыты по алломеризации (см. главу XVI) показывают, что хлорофилл может поглотить одну молекулу кислорода без заметного изменения в окраске. При алломеризации природа среды имеет решающее значение известно, что кислород поглощается в метиловом и этиловом спиртах, но не в эфире или пиридине. Поэтому нельзя быть уверенным, является ли хлорофилл и в этих случаях конечным акцептором кислорода, В схеме [c.503]

Герланд [19] наблюдал, что растворы хлорофилла, поглотившие кислород в темноте, затем выцветают на свету даже в отсутствие кислорода. Указывает ли это наблюдение, что кислород, поглощенный в процессе алломеризации, может позднее передаваться другим частям молекулы, где он вызовет выцветание,—пока трудно сказать. [c.504]

Правило Баура и Нейвеилера, если оно подтвердится, может быть аргументом в пользу иного механизма выцветания хлорофилла, похожего на предложенный Гафроноом [реакция (18.22)], в котором первой ступенью является пер нос энергии возбуждения [c.509]

Его опыты проводились в ацетоне и поэтому не противоречат наблюдениям над поглощением кислорода при алломеризации, которое происходит только в спиртах. Максимальные скорости выцветания хлорофилла могут осуществляться при низких парциальных давлениях кислорода. Поэтому выцветание не может вызываться прямой реакцией между возбужденными флуоресцирующими молекулами хлорофилла и молекулярным кислородом. С другой стороны, вероятным механизмом выцветания может быть реакция между долго живущим таутомерным хлорофиллом t hl и молекулярным кислородом [c.504]

Не все известные случаи, в которых хлорофилл стабилизируется по отношению к молекулярному кислороду, могут быть объяснены отвлекающими или каталитическими действиями. То e, очевидно получается и при ассоциации пигмента с некоторыми веществами,, делающими его светоустойчивым, причем эти вещества сами не подвергаются постоянному иди временному сенсибилизированному окислению. Это истинно защитное действие можно объяснить, например, ускорением рассеяния энергии возбуждения в комплексе пигмент — защитное вещество. Если такое рассеяние конкурирует с флуоресценцией, то защищенный пигмент не будет флуоресцировать. Так как мы принимаем, что фотохимическим преобразованиям часто предшествует таутомернзация, то рассеяние может конкурировать только с последним процессом, не затрагивал флуоресценцию. Действие защитных коллоидов, согласно исследованию Вюрмзера зб], можно характеризовать следующим скорость выцветания хлорофилла понижается на 50% добавлением всего 0,05%, желатины пли казеина, но требуется 0,86% альбумина или 1,45% гуммиарабика для достижения того же эффекта, тогда как крахмад [c.506]

Липофильные вещества также оказывают защитное действие на хлорофилл. Визнер [21] еще в 1874 г. отметил, что одинаковая степень выцветания хлорофилла получается в течение 3 мин. в 75-процентном спирте, 7 мин. — в бензоле, 12 мин.—в эфирен 3,5 часа — в оливковом масле. Шотар [20] наблюдал, что окрашенные хлорофиллом масла сохраняют свою окраеку неизменной в течение месяца на свету и на воздухе. По Штерну [34, 35], защищенные липоидами водные растворы хлорофилла также фотостабильны. Так как липофильные вещества скорее защищают, чем тушат флуоресценцию хлорофилла, они, повидимому, не оказывают влияния на коротко живущее флуоресцентное состояние пигмента, но влияют на долго живущее активное состояние. [c.507]

Согласно Бохи, реакция хлорофилл — янус зеленый ускоряется введением отдельного восстановителя для окисленного хлорофилла, например терпентинного масла, пинена, пипиридина илн фенил-гидразина. Эти вещества более эффективно играют ту роль, которую выше мы приписывали метиловому спирту онн ускоряют выцветание азокрасителя и препятствуют выцветанию хлорофи.лла. Бохи проводил подобные эксперименты с 25 раз.1ичными красителями, в том числе с азофуксином, понсо 2R, конго красным, диамином зеленым и т. д. [c.509]

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]

Позднее Вебер [52] сообщил, что выцветание хлорофилла похоже на выцветание восстанавливаемых красителей тем, что оно также ускоряется присутствием малых количеств диэтилтиомочевины, диал-лилтиомочевины я других веществ, которые являются энергичными восстановителями кубовых красителей . Однако Вебер находит, что большее число этих же восстановителей действует как ингибиторы, вероятно, замедляя окислительное выцветание хлорофилла. Таким образом, можно предно.тожить, что хлорофилл выцветает в результате или окисления, или восстановления. Малые количества диэтилтиомочевины и аналогичных восстановителей вызывают усиление выцветания, ускоряя восстановительное выцветание. Большие количества тех же восстановителей дают противоположный эффект, препятствуя окислительному выцветанию. Следует указать, что это служит лишь гипотетическим объяснением, и желательны новые опыты по взаимодействию освещенных бескислородных растворов хлорофилла с органическими восстановителями. [c.511]

Выцветание каротиноидов хлорофилл защищен Ускоренное окисление при низких концентрациях Ре++ (1,5 10- MOjb/л) далее замедление Си+ + еще более активен ускорение подавляется H N и На 80и [c.516]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология