Хлорофилл обратимое

Рассматривая химические свойства хлорофилла с точки зрения роли этого пигмента в фотосинтезе, мы интересуемся, во-первых, взаимодействием хлорофилла с водой и двуокисью углерода и, во-вторых, способностью хлорофилла к обратимому окислению — восстановлению. [c.454]

Адсорбционная хроматография. Этот метод основан па том, что различные вещества в различной степени обратимо адсорбируются на твердой поверхности. Вещества распределяются между элюирующим растворителем и адсорбентом с различной скоростью и за счет этого могут быть разделены. Наиболее употребительным адсорбентом является окись алюминия разной степени активности и основности (применяется для разделения неполярных соединений) и силикагель (применяется для разделения полярных соединений, например различных кислот и т. д.). Более ограниченное применение имеют активированный -уголь (для разделения сахаров, аминокислот), сахароза (для очистки хлорофилла) и гидроокись кальция (для разделения каротиноидов). [c.19]

Хлорофилл Ь дает одноэлектронную обратимую волну окисления, контролируемую диффузией. Вторая волна также обратима, но очень мала по высоте. Как считают, эта волна отвечает реакции катион-радикала хлорофилла Ь, состоящей в отщеплении магния с образованием нереакционноспособного продукта. [c.400]

Как катализатор окислений — восстановлений аскорбиновая кислота может играть роль в фотосинтезе и в дыхании. Например, если хлорофилл обратимо окисляется при фотосинтезе (см. главу XIX), он может быть вновь восстановлен аскорбиновой кислотой [256]. [c.283]

ИК-спектры пленок хлорофилла, подверженных вакуумной тренировке, изучались и в работе [351]. Было найдено, что для хлорофилла Ь вид спектра в области 3200—3600 см- существенно не изменялся. В то же время для хлорофилла а наблюдалось постепенное уменьшение и полное исчезновение этой полосы, которая восстанавливалась обратимо при впуске паров воды. Авторы пришли к выводу, что молекулы воды в хлорофилле находятся не в свободном состоянии, причем с хлорофиллом Ь они связаны более прочно. [c.139]

Основная проблема физики и химии фотосинтеза состоит в раскрытии ме-— ханизма преобразования энергии света в химическую энергию. В 1948 г. была открыта модельная реакция Краснов-ского — обратимое фотовосстановление хлорофилла [c.450]

Большую роль играют хелатные соединения и в природе. Так, гемоглобин состоит нз комплекса — гема, связанного с белком — глобином. В геме центральным ионом является ион Fe2+, вокруг которого координированы четыре атома азота, принадлежащие к сложному лиганду с циклическими группировками. Гемоглобин обратимо присоединяет кислород и доставляет его из легких по кровеносной системе ко всем тканям. Хлорофилл, участвующий в процессах фотосинтеза в растениях, построен аналогично, но в качестве центрального нона содержит Mg +. [c.588]

Если хлорофилл обратимо изменяется во время фотосинтеза, то квантовый выход его изменения должен, по крайней мере, равняться квантовому выходу фотосинтеза, т. е. приближаться к единице при низких интенсивностях света и понижаться приблизительно до 0,1 на сильном свету. На прямом солнечном свету каждая молекула хлорофилла может поглощать свет 10 раз в течение каждой секунды и, таким образом, изменяться не менее одного раза в 1 сек. Предполагая, что до того как молекула хлорофилла восстановится обратной реакцией, она остается в видоизмененном состоянии -с секунд до.1гя видоизмененных молекул при стационарном состоянии будет т, пока х 1 сек. Если обратная реакция — нефотохимическая, то можем иметь почти любую вообразимую величину в зависимости от концентрации молекул, участвующих в обратной реакции и от ее энергии активации. Если величина т очень мала (нанример, <0,001 сек.), то вполне возможно, что молекулы хлорофилла будут химически изменяться, когда они начинают фотосинтез возвращение к первоначальному состоянию будет происходить с такой быстротой, что всего одна молекула хлорофилла на 1000 или больше окажется в измененном и, вероятно, обесцвеченном состоянии в любой момент, даже на самом интенсивном свету. Рассматривая зависимость скорости фотоокисления от концентрации, мы пришли к выводу, что время жизни долго жийущего активированного состояния хлорофилла in vivo значительно короче, чем в органических растворах. [c.558]

Эта, схема, конечно, очень спорная. Баур, одпако, принял ее за отправной пункт для целого ряда экспериментов. Во-первых, он показал, что хлорофилл может быть заменен эозином и что прочие обратимо восстанавливающие красители или неорганические редокси-системы могут служить вместо метиленовой сини [158]. Он обнаружил, [c.97]

Вильштеттер и Штоль прибавили к гипотезе, выраженной уравнением (11.9), вторую независимую гипотезу обратимого соединения хлорофилл — угольная кислота (см. главу XVI) [c.297]

Очень интересным типом азотсодержащих соединений нефти являются порфирины. Они имеют такое же строение, как порфири-новый комплекс, входящий в молечулу хлорофилла или гема, только вместо магния (хлорофилл) или железа (гем) в порфири-новых комплексах иефти встречается ванадий или никель. Пор-с )ириновые комплексы нефти фотоактивны, они способны ускорять окислительно-восстановительные реакции, поэтому предполагают, что они принимают активное участие в процессах диспропорционирования водорода в процессе генезиса нефти. Очевидно, более глубокое изучение этих природных соединений позволит расширить наши представления о происхождении нефти, а возможно, и выделить новый вид катализаторо в с обратимыми окислительно-восстановительными функциями, способными ускорять определенные реакции подобно хлорофиллу в хивых растениях. [c.204]

Вильштеттер и Штоль [4] полагали, что обратимая связь угольной кислоты с хлорофиллом представляет первую ступень в превращении хлорофилла в феофитин [c.457]

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]

Обычно в состав простетических групп в растительных и животных системах входят порфириновые ядра, представляющие собой хелатные структуры с включением ионов металлов (Ре , Со ", и т. д.). Так, гемоглобин животных содержит такую группу с Ре " , присоединенную к белковой половине (глобин). Эта группа аналогична по структуре простетической группе, содержащей в хлорофилле растений и одноклеточных животных. Молекулярный вес белков обычно лежит в пределах от 30 ООО до 80 ООО. Однако молекулярный вес может быть и меньше и значительно больше этих величин. Ферменты являются очень специфичными катализаторами. Зачастую их активность может проявляться только в какой-либо одной реакции. Так, например, фумараза катализирует только обратимую реакцию превращения малеиновой кислоты в фумаровую [98] [c.561]

Таким образом, Тимирязев показал, что именно хлорофилл является поглотителем света в зеленых растениях и что этот пигмент, поглощая квагггы света, обладает способностью передавать их далее молекулам веществ, являющихся ис-ходнымн при фотосинтезе. При этих реакциях хлорофилл испытывает обратимое окислительно-восстановительное превращение. Структура молекулы хлорофилла показана ниже [c.176]

В схеме не указаны имеющиеся в молекуле боковые цепи (—СНз, —СН= СН>, —СН2СН2СООН и др.). Само 16-членное кольцо (без Ме) называется скелетом порфирина. В центре порфирина находится комплексообразователь, связанный атомами азота в гемоглобине — ион Ре , в хлорофилле — нон Mg +. Вся структура соединена с белковой частью (глобином, состоящим из четырех полипептидных цепочек), без которой ни гемоглобин, ни хлорофилл не могут осуществлять свои биохимические функции. Гем обусловливает красный цвет крови. Установлено, что у иона Ре-+ шесть координационных мест, из них четыре удерживают его в плоскости кольца, а два перпендикулярны этой плоскости, причем одно из них связывает гем с глобином, а другое—с молекулой кислорода. Гемоглобин обратимо присоединяет кислород и разносит его по кровеносной системе из легких в каждую клетку тела. [c.207]

Наши расчеты подтвердили ранее сделанные в работе [352] выводы о том, что в хлорофилле Ь вода более прочно связана. Кроме того, на основании обратимых изменений интенсивности полосы 1675 см (С = О...Н—О—) в спектре хлорофилла а при пуске паров НгО/ОгО и их откачке авторами сделан. вывод, что одним из. мест взаимодействия пигмента с водой являются атомы кислорода циклопентанонного кольца. [c.142]

Известно большое число биологических систем, в структуре которых порфирины выполняют функции инициатора того или другого биологического процесса [52, 96, 97]. Наибольшее число исследований посвящено хлорофиллу и фотосинтезу, гемоглобину, его моделям и процессам обратимой фиксации атмосферного кислорода. Большой практический интерес представляет функционирование железопорфиринов в ферментных системах цитохромов, каталаз и пероксидаз [2,98]. [c.283]

Хлорофилл и его ароматическая тс-система являются хорошим резервуаром для электронов и положительных зарядов ( дырок ). Впервые в 50-х годах XX столетия А. А. Красновским было показано, что хлорофилл подвергается легкому обратимому фотовосстановлению даже такими слабыми восстановителями, как витамин С. При этом в отсутствие протонодоноров образуется первичная фотовосстановленная форма хлорофилла (М Хл-) [c.739]

В ТО же время В. Б. Евстигнеев обнаружил способность хлорофилла к легкому обратимому фотоокисленио такими слабыми окислителями, как хиноны [c.740]

Электрохимическое окисление хлорофиллов и феофптинов детально изучал. Стандиенда [73]. В этой работе применены вольтамперометрия на вращающемся дисковом платиновом электроде, циклическая вольтамперометрия и препаративный электролиз. В пропионитриле на фоне хлорной кислоты хлорофилл дает две диффузионные волны окисления. Как показано циклической вольтамперометрией, эти волны обратимы и, по данным вольтамперометрии иа вращающемся платиновом диске, каждая отвечает переходу одного электрона. Добавление хлорной кислоты изменяет окраску хлорофилла а и его электрохимическое поведение. Установлено, что происходит отщепление магния и образуется протонированная форма феофитина а. [c.400]

Другим важным выводом Краута было обнаружение у ферментов обратимой диссоциации. Многочисленные определения показали, что у различных ферментов константа диссоциации различна у одних очень высокая, у других, как, например, у гемоглобина, равна нулю. Что касается константы диссоциации хлорофилла, который относят к группе ферментов с порфинной простетической группой, то она пока еще не определена, [c.185]

Сигнал I обнаруживает примечательное сходство со светоиндуцированным сигналом фотосинтезирующих бактерий. Кинетически он ведет себя так же, как и обратимое изменение поглощения компоненты хлорофилла а, имеющей максимум поглощения при 700 нм ш vivo. Наиболее вероятно, что сигнал I обусловлен катион-радикалом хлорофилла а, поскольку при химическом окислении хлорофилла а in vivo появляется сигнал ЭПР и возникают изменения поглощения при 700 нм, очень похожие на изменения, наблюдаемые в светоиндуцированном процессе in vivo. [c.416]

В последующих экспериментах Бау р [157] пришел к выводу, что хлорофилл может образовывать формальдегид при восстановлении двух своих карбоксильных групп, и, кроме того, он установил, что это восстановление происходит за счет воды при посредстве вспомогательной обратимой окислительно-восстановительной системы, например метиленовая синь — лейкометиленовая синь. Это заключение, если оно верно, должно иметь исключительное значение для теории фотосинтеза и для имитации этого процесса 1п т11го. Оно было основано на наблюдении, что можно обнаружить формальдегид в воде, в которой находились экспонированные на свету коллоидные пленки, пропитанные спиртовыми растворами двух красителей. Мы уже упоминали (стр. 72) о дискуссии но поводу образования формальдегида в желатинных пленках, содержащих только хлорофилл. Баур не обнаружил формальдегида, освещая коллоидные пленки с чистым хл0])0фи.1л0м, по получил положительные результаты с пленками, содержащими хлорофилл и. метиленовую синь. Одним из возможных объяснений этих резу.1ьтатов было бы фотоокисление метильных групп метиленовой сини хлорофиллом (или метильной группы хлорофилла метиленовой синью). Баур, однако, предлагает несколько более сложный механизм, представленный рядом уравнений (4.27), где возбужденные хлорофильные моле- [c.96]

Работами А. А. Ерасновского показана способность хлорофилла к обратимому фотовосстановлению в системе хлорофилл — аскорбиновая кислота ДЛЯ СССР, новая серия, LX, 8, 1948). (Ярил, ред.) [c.172]

Химическая абсорбция двуокиси углерода у всех видов растений (табл. 26) повышает общее поглощение при атмосферном давлении на 20—50% (при наличии 100-процентного повышения при давлении в 150 мм, полученного Вильштеттером и Штолем). Абсорбция полностью обратима откачиванием удаляется обычно несколько больше двуокиси углерода, чем абсорбируется при высоком давлении (очевидно, за счет дыхания). Подкисление приводит к выделению дополнительного количества двуокиси углерода вследствие разложения нейтральных карбонатов. Общее количество химически связанной двуокиси углерода в листьях Helianthus, находящихся в равновесии с атмосферой из чистой двуокиси углерода, равно 17—19 мл на 10 г сухих листьев и соответствует в среднем концентрации СОд в 0,1 моль/л, или 2% СОд на сухой вес листьев (табл. 27). Это абсорбционное равновесие не может иметь ничего общего с хлорофиллом, средняя концентрация которого в листьях имеет величину порядка 2-10- моль, л. [c.200]

Гаффрон [6] наблюдал обратимое образование органических пе- рекисей аминов в опытах с сенсибилизированным хлорофиллом фотоокислением (см. табл. 74). [c.303]

Стрейн и Мэннинг [77] обнаружили в хромотограммах экстрактов высших зеленых растений и водорослей сопровождающие полосы к полосам хлорофи.илов а и 6, которые авторы приписали двум новым изомерным формам а и Ь. Спектры этих изомерных форм очень похожи на спектры обычных форм а и Ь, и, повидимому, они обратимо взаимно превращаются. В растворах пропилового спирта при 95—100° 80 /о изомеров а жЪ находятся в видимом равновесии с 20% изомеров а и Ъ. Быстрая экстракция при низких температурах (—80°) не давала следов изомеров а и V, поэтому возможно, что они не существуют как таковые в природе, но образуются из хлорофиллов а и 6 во время экстракции при обычной температуре. С другой стороны, легкость, с которой изомеры о и Ь могли превращаться in vitro в а и Ъ, говорит о возможности присутствия их в живых растениях, особенно при более высоких температурах. [c.405]

В обсуждении этого вопроса нельзя забывать соображений и экспериментальных работ К. Л. Тимирязева. К. А. Тимирязев еще в 1886—1889 гг. опубликовал ряд работ, где, во-первых, показал возможность обратимого восстановления хлорофилла с образованием бесцветной формы, считая эту форму аналогичной предшественнику хлорофилла — протофиллину, и, во-вторых, предполагал, что хлорофилл образуется в растениях путем окисления протофиллина. [c.406]

Мы, знаем, что хлорофилл сенсибилизирует восстановление двуокиси углерода водой. Выполняя эту функцию, он входит, веро- ятно, в обратимые реакции с фотосинтетическими субстратами глава XIX). Можно представить два тина таких реакций — ком-плексообразование и окисление—восстановление. В первом случае хлорофилл служил бы акцептором либо для двуокиси углерода (глава VIII), либо для воды (глава XI), либо для обоих. Во втором случае хлорофилл должен играть роль окислительно-восстановительного катализатора, т. е. акцептора водородных атомов или электронов. Гипотетическое комплексообразованне хлорофилла с водой или двуокисью углерода должно быть темновой реакцией, а обратимое окисление — восстановление хлорофилла должно быть фотохимической реакцией, где свет активирует прямую или обратную ступень, или и ту и другую. [c.454]

Рабинович [53] отмечает, однако, что этилхлорофиллид и в меньшей степени сам хлорофилл обладают цеолитными свойствами, т. е. обратимо абсорбируют различные газы, в том числе водяные пары, причем абсорбция зависит от температуры и парциального давления газа. При комнатной температуре и нри соприкосновении с насыщенными водяными парами этилхлорофиллид связывает около 2 моля воды на 1 моль, но это, вероятно, значительно ниже пределов насыщения последняя величина составляет 1 или даже [c.454]

Эти авторы предполагали, что доказательство химической связи между хлорофиллом и двуокисью углерода было бы важным аргументом в пользу этой теории. Они обнаружили, что молекулярные растворы хлорофилла не реагируют с двуокисью углерода, но коллоидальные растворы в воде проявляют двоякое взаимодействие с угольной кислотой — обратимую абсорбцию и налагающуюся на нее необратимую химическую реакцию mPjHM последняя есть хорошо известное превращение хлорофилла в лишенный магния феофитин, вызываемое всеми кислотами. Обратимое связывание двуокиси угл ерода увеличивается, а скорость необратимого превращения уменьшается, если растворы охлаждаются до 0°. При таких условиях обратимо абсорбируется приблизительно 0,25 моля двуокиси углерода на 1 моль хлорофилла в атмосфере чистой двуокиси углерода. [c.456]

Феофитин абсорбирует почти на 50% меньше, чем этилхлоро-филлид (табл. 72). Данные, приведенные в табл. 72, показывают, что обратимое связывание двуокиси углерода коллоидальным хлорофиллом, вероятно, тождественно по природе с сорбцией этого газа твердым хлорофиллидом. Таким образом, определенно устанавливается существование у хлорофилла некоторого сродства к двуокиси углерода. [c.457]

Кроме обратимого декарбоксилирования, химическое связывание еионизированной двуокиси углерода может произойти путем реак-,ии обратимого карбаминирования. У хлорофилла нет азотно-водо-одных групп однако уже отмечалось, что, по аналогии со связями глерод — металл, связи азот — металл могут иметь большее срод-тво к двуокиси углерода, чем имеют связи азот — водород. Потому можно допустить существование равновесия следующего типа [c.459]

Какое бы из объяснений ни оказалось верным, повидимому, сомнительно, что абсорбция двуокиси углерода хлорофиллом in vitre вообще имеет какое-либо отношение к фотосинтезу. В главе УП1 было показано, что у листьев есть два механизма для обратимой абсорбции двуокиси" углерода один со значительной емкостью и с малым сродством, другой — с малой емкостью, но с си.1ьным сродством. Первый механизм, объясняющий абсорбцию бо.тьших масс двуокиси углерода при ее давлениях порядка 1 ат, заведомо не имеет никакой связи с хлорофиллом, так как он одинаково успешно осуществляется и нехлорофиллоносными тканями, причем он в состоянии связывать такое количество двуокиси углерода. [c.460]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология