Хлорофилл молекулярная структура

Гемоглобин и миоглобин —комплексы железопорфиринов с белками, выполняющие функцию фиксации и транспорта молекулярного кислорода в организмах животных. Цитохромы, имеющие аналогичную принципиальную структуру, выполняющие роль переносчика электрона в схемах фотосинтеза, дыхания, окислительного фосфорилирования и др. окислительно-восстановительных реакциях, найдены у всех животных, растений и микроорганизмов. Хлорофиллы — главные участники процессов фотосинтеза — содержатся в высших растениях, водорослях и фотосинтезирующих бактериях. [c.265]

Наибольшее число работ посвящено изучению соединений порфиринов [85—93]. Считается, что эти соединения по своей структуре очень напоминают хлорофилл. Молекулярный вес порфирина около 500, он хорошо растворим в большинстве углеводородов и в значительной степени перегоняется вместе с ними. Ванадиевые комплексы менее стабильны, чем никелевые, и поэтому со старение м нефтей концентрация ванадиевых порфиринов снижается быстрее [85]. Однако термин менее стабилен не совсем точно отражает действительность, так как ряд исследователей указывают на большую по сравнению с никелевыми устойчивость ванадиевых соединений в процессе работы с ними. [c.20]

МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХЛОРОФИЛЛА [c.473]

На рис. 85 изображено гипотетическое расположение молекул при вертикальном разрезе ламеллы видно относительное расположение порфириновых колец и ферментов, катализирующих восстановление СОг на гидрофильной стороне ламеллы, а на другой стороне — расположение фитола, каротиноидов и ферментных систем, катализирующих процессы, ведущие к выделению кислорода. Хотя при помощи электронного микроскопа возможно составить некоторое представление о субмикроскопической молекулярной структуре хлоропласта, однако этого все еще недостаточно для того, чтобы видеть, например, молекулы хлорофилла. [c.307]

На рисунке 24 схематически изображена гипотетическая молекулярная структура ламеллы. На схеме показано расположение порфириновых. ядер хлорофилла, толщина которых [c.154]

Пластиды — это органеллы клеток растений, выполняющие различные функции. Наиболее важную роль играют хлоропласты, содержащие-хлорофилл структуры, в которых протекает фотосинтез. Как и в митохондриях, в хлоропластах имеется складчатая внутренняя мембрана и некоторое количество ДНК небольшого молекулярного веса. [c.34]

Основные научные работы связаны с изучением роли различных классов органических соединений в животных организмах. В сотрудничестве с И. П, Павловым исследовал роль печени в образовании мочевины, химизм этого процесса и вопросы о значении аммиака в нормальном и патологическом состояниях организма. Обнаружил (1875), что озонированный воздух может окислять индол в индиго, однако указанная реакция проходила с малым выходом и не могла иметь препаративного значения. Определил (1876) по плотности пара молекулярную массу индола, что помогло установить его строение. Изучал небелковую часть гемоглобина и его производных. Разрабатывал (с 1884) вопрос о химической структуре красящего вещества крови (гемина) и предложил (1901) его первую структурную формулу. Совместно с Л. П. Т. Мархлевским установил (1897—1901) химическое родство гемоглобина и хлорофилла. Исследовал химический состав некоторых бактерий, а также химизм гнилостного распада белков. Предложил (1897) способ получения [c.356]

Кроме ряда научных данных, используемых для построения теории химической связи, рентгеноструктурный анализ органических кристаллов оказывает помощь органической химии при установлении строения отдельных соединений. Так, например, этим методом из нескольких возможных химических формул пенициллина была выбрана одна. Рентгеновский анализ применялся для исследования строения многих десятков стероидов результаты его показали, что некоторым стероидам приписывались неправильные стереохимиче-ские конфигурации. При помощи этого метода была полностью расшифрована структура фталоцианина — вещества, почти столь же сложного, как хлорофилл. Рентгеновский метод позволяет надежно определять молекулярные веса белков для этого необходимы лишь хорошо образованные кристаллы белков, дающие возможность получить хорошие снимки. [c.643]

Основываясь на известной структуре хлорофилла, а также на результатах изучения фотохимического поведения хлорофилла, можно установить его роль в фотосинтезе [12]. Пространственно сопряженный порфириновый цикл снижает энергию электронных переходов в процессе фотосинтеза и смещает максимум поглощения в видимую область спектра. Сопряжение также обеспечивает жесткость строения хлорофилла, и поэтому меньще энергии тратится на внутреннее термическое разрушение (через молекулярную вибрацию). [c.574]

Более удачна и общепризнана гипотеза статистической фотосинтетической единицы , авторы которой считают, что структура такого комплекса имеет значительно большие размеры и молекулярный вес, а также не один, а много реакционных центров, которые обслуживаются обобществленным штатом молекул пигментов (но в расчете на 1 реакционный центр количество молекул хлорофилла остается тем же самым, что и в автономной фотосинтетической единице). При выходе из строя одного или нескольких реакционных центров остальные смогут эффективно отбирать энергию электронного [c.145]

Несомненно, что вода является основной средой, в которой протекает жизнь, и участником, по-видимому, всех процессов жизнедеятельности. Молекулы воды входят в состав большинства белков, в том числе ДНК и РНК, хлорофилла, гемоглобина и др. Однако роль и форма вхождения молекул воды в структуры белков до сих пор остаются в числе нерешенных вопросов молекулярной биологии, что связано с рядом существенных трудностей. Только в последнее время поставлены прямые эксперименты по изучению локализации молекул Н2О на основании дифракции нейтронов и рентгеновских лучей в белках самой простой структуры (коллагене). [c.101]

Магний способен, проявляя образование четырехлопастных d-орбиталей, войти в четырехпиррольное кольцо порфирина и положить начало рождению хлорофилла. Таким образом, и здесь существенную роль играют молекулярные структуры, которые возникают на основе проявления атомами своих особых первичных электронных свойств. [c.371]

Порфиркны принадлежат к числу наиболее стабильных и инертных органических молекул. Многие представители этой группы, являющиеся, как полагают, производными хлорофилла, были найдены в сырой нефти, угле, битуминозных породах и горючих сланцах. Эти последние представляют собой образования девонского и кембрийского периодов возраст их — около 400 млн. лет [62]. Стабильность порфиринов связывают с их вы-сококонденсированной циклической структурой, обусловливающей резонанс. Возможно, именно благодаря зтим особенностям молекула хлорофилла способна необычно долго сохранять энергию поглощенного светового кванта и полностью передавать ее соседней молекуле хлорофилла. Вследствие этого энергия отдельных квантов, поглощенных многими молекулами хлорофилла, может быть собрана в реакционном центре (см. гл. IX) и использована для фотосинтеза. Поскольку хлорофилл а ответствен за первичный процесс фотосинтеза (образование восстановительной силы), недостаточно, чтобы энергия передавалась от одной его молекулы к другой в молекулярной структуре хлорофилла а должен быть и какой-то центр, который реагирует химически. Считают, что он находится в кольце, состоящем из пяти атомов углерода (кольцо V на фиг. 5, Л). [c.20]

Оптически активные 7,8-дигидропорфирины, которые являются производными хлорофилла и известны под названием хлоринов, в течение длительного времени были объектом интенсивных исследований методами спектроскопии, в частности абсорбционной спектроскопии в видимой [2а, г] и инфракрасной [2а, в] областях, а недавно и методами ядерного магнитного резонанса [2а — в] и масс-спектрометрии [2д, е[. Дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм до сих пор не применялись для изучения молекулярной структуры хлоринов, хотя за последние годы был опубликован ряд статей, посвященных измерениям ДОВ и КД родственных соединений, в частности работы Ке и Миллера [3] о ДОВ и КД хлорофилла, Эйххорна [4] о биологически активных металлопорфиринах. Грея, Джонса, Клайна и Никольсона [5[ и Московица [6] [c.348]

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]

Хорошо известно, что циклические амины (в отличие от краун-эфиров) образуют комцлексы с ионами переходных и тяжелых металлов, являющимися "мягкими" кислотами, так как донорные атомы циклических аминов -атомы азота - принадлежат к "мягким" основаниям. В области циклических полиаминов значительные успехи бцли достигнуты в биохимии и биофизике порфирина, включая гем [комцлекс порфирина с Fe(II)] и хлорофилл [ комплекс хлорина с Mg(II) ], которые можно отнести к краун-соединениям. Были получены различные комплексы металлов, установлена их структура и изучено взаимодействие с молекулярным азотом, кислородом и т.д. Успехи в исследовании порфиринов отражены в обзорах Иошида и Огоши [11, [c.186]

К числу биологических метчиков (или реликтовых соединений) относят в первую очередь насыщенные УВ с относительно высокой молекулярной массой, углеродный скелет которых характерен для молекул биохимического происхождения 1) н-алканы, встречающиеся во многих живых организмах, в частности в водорослях и в наземных растениях 2) изопреноидные структуры, обнаруженные либо в свободном состоянии (пристан в морских организмах), либо в связанной форме (цепочка фитана в хлорофилле) [c.387]

Парк и его сотрудники обнаружили в очищенных препаратах мембран из хлоропластов шпината повторяющиеся субъединицы, которые могут образовывать разнообразные решетчатые структуры (фиг. 92). Отдельная субъединица, которая, как считают эти авторы, является морфологической структурой, соответствующей физиологической единице фотосинтеза, имеет форму сплющенной сферы диаметром 155—185 А и толщиной 100 А. Ее молекулярный вес равен 2-10 , и она содержит 230 молекул хлорофилла (160 принадлежат хлорофиллу я и 70 — хлорофиллу Ъ), 48 молекул каротиноидов, 46 молекул хинонов, 116 молекул фосфолипидов, 500 молекул галактозилглицеридов, 48 молекул сульфолипидов, стероиды и другие липиды. Таким образом, общий молекулярный вес липидов составляет около 10 , и на долю белков приходится такя е около 10 . Кроме того, в состав повторяющейся единицы входят 1 молекула цитохрома Ъ , 1 молекула цитохрома /, 10 атомов негеминового железа, 2 иона марганца и 2 иона меди. [c.315]

НИЗКИЙ оптический дихроизм хлоропластов может объясняться именно этой недостаточно строгой ориентацией. Парк и др. [251—253] определили молекулярный состав квантосом, исследуя разрушенные хлоропласты шпината. Для зеленых ламеллярных структур диаметром от 2000 до 80 нм, полученных центрифугированием при постепенно возрастающих скоростях, отношение хлорофилла к азоту было довольно постоянным. Крупные структуры были, по-видимому, лишены гран, тогда как фракция более мелких частиц содержала граны. Эти результаты служат доказательством равномерного распределения хлорофилла по всей ламеллярной структуре хлоропласта. Было высказано предположение, что обычно наблюдаемая флуоресценция одних только гран объясняется более высоким содержанием ламеллярных структур. В квантосомах были обнаружены небольшие количества трех переходных металлов — железа, марганца и меди, причём концентрация марганца оказалась наиболее низкой. Марганец необходим для выделения кислорода при фотосинтезе. Учитывая это. Парк и Пон [253] рассчитали молекулярный вес наименьшей единицы в ламелле, которая, очевидно, еще могла бы осуществлять фотосинтез, т. е. частицы, соответствующей одному атому марганца. Он оказался равным 9,6-10 . Позже [251] расчеты были проведены с учетом данных об объеме квантосом (полученных путем измерений на электронных микрофотографиях), а также результатов определений эффективной плавучей плотности разрушенных ламеллярных структур в ультрацентрифуге. Было обнаружено, что молекулярный вес квантосом равен 2-10 , что соответствует двум атомам марганца. Данные о молекулярном составе квантосом представлены в табл. 1. Мембрана толщиной 10 нм содержит 50% липида и 50% белка. Следовательно, с учетом разницы в плотности (1,0 1,4) можно считать, что на долю липида приходится около 6,5 нм толщины мембраны, а это согласуется с представлением о существовании двойного липидного слоя. [c.35]

Наконец, чрезвычайно большие перспективы открываются при исследовании сравнительной физиологии сильно различающихся видов растений (хотя, конечно, при этом интерпретация результатов отнюдь не может считаться легкой). Для сравнения можно взять, например, красные и зеленые водоросли, у которых по-разному проявляется эффект Эмерсона, или, с одной стороны, кукурузу, у которой величина Г равна нулю, и, с другой —растение, у которого Г не снижается до нуля. Интересно также исследовать ассимиляцию СОг у видов с различным строением листьев. Сильно различаются в этом смысле, например. Pelargonium и Begonia sanguineum (как по распределению устьиц, так и по распределению хлоропластов (гл. V)). Стоит больше внимания уделять различиям, касающимся размеров и числа хлоропластов, а также содержания хлорофилла (гл. VHI). Действительно, значение структуры для фотосинтеза представляется очевидным на всех уровнях организации. Важна не только молекулярная организация, но также способ упаковки молекул при образовании фотосинтетических единиц, ламеллярная структура хлоропластов (которая формируется полностью только на свету), размеры и распределение хлоропластов в листе, характеристики межклетников, размеры, число и расположение устьиц, порядок расположения листьев на растении и распределение растений в сообществе или посеве. [c.288]

Фотосинтетическая единица содержит 25—50 молекул хлорофилла у бактерий и 250—400 у высших растений, вспомогательные пигменты, один реакционный центр, одну электронтранспортную цепь с системой, обеспечивающей образование АТФ. Все это вмонтировано в белково-липоидную структуру. Реакционный центр представляет собой длинноволновую форму бактериохлоро-филла а у бактерий и хлорофилла а у высших растений. Он находится в особом окружении и состоянии. Такая система получила название автономной фотосинтетической единицы . Ее молекулярный вес—около 10 . [c.145]

Благодаря тому, что полиины обладают удвоенным числом л -электронов, вероятность их возбуждения сильнее, поэтому по сравнению с полиенами молекулярные спектры поглощения доли-инов оказываются в 4—6 раз интенсивнее [129]. Это позволяет выявлять полииновый хромофор в соединениях, содержащих различные комбинации тройных и двойных связей, что имеет весьма существенное значение для природных полинепредельных структур. Кроме того, это дает возможность констатировать присутствие весьма малых количеств полиацетиленовых соединений в смеси с другими сложными продуктами. Например, несмотря на присутствие в экстракте листьев садовых георгин Dahlia [61] хлорофилла и каротиноидов, с помощью УФ-спектра сразу в этом экстракте удалось обнаружить соединения, содержащие триин-еновый и триин-диеновый хромофоры (рис. 3). По мере увеличения числа тройных связей (и) наблюдается весьма закономерный сдвиг полос поглощения в область более длинных волн. Предложенная Льюисом и Кельвином [130] линейная зависимость отношения максимума поглощения к числу тройных связей в общих чертах приемлема и для полиацетиленовых структур. [c.25]

Отделение структурной и неорганической химии I Заведующий D. А. Long Направление научных исследований химия переходных металлов и их комплексообразующие свойства фотохимия хлорофилла и ка-ротиноидов кинетика гидролиза пептидов структурные свойства расплавленных фосфатов и силикатов молекулярная спектроскопия неорганическая и аналитическая химия соединений низковалентного ниобия неорганические соединения углерода осаждение карбидов в аустенитных нержавеющих сталях кристаллическая структура фосфатов кальция фотоэмиссия металлов и полупроводников. [c.253]

Красиовский А. А. Фотохимия хлорофилла и молекулярная организация пигментной системы организмов.— В кн. Функциональная биохимия клеточных структур. М., 1970, с. 15. [c.110]

Существование молекулярных ископаемых открывает широкие перспективы для применения современных методов химического анализа. Даже если исходные крупные молекулы в процессе диагенеза разложились, то при некоторых обстоятельствах удается по структуре сохранившихся фрагментов понять, от молекулы какого типа происходят эти фрагменты. Когда химики-органики получат достаточно фактов, они смогут, подобно детективу, по нескольким уликам восстанавливающему события, или археологу, рисующему мертвый город по нескольким обломкам камней, воссоздать вероятную модель ранней жизни. Среди других соединений будут исследованы, например, пигменты. Из них наиболее многообещающими надо считать порфирины [10], к которым относится также хлорофилл и хлорофиллоподобные соединения (нетропорфприн упоминается на фиг. 61). Другое важное направление исследований — дальнейший анализ растворимых фракций керогена пока он выполнен лишь на сланцах Грин-Ривер, которым, как мы знаем, всего 0,06 млрд. лет [12, 14]. [c.220]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология