Послесвечение хлорофилла

Долго живущие активные состояния и послесвечение хлорофилла [c.202]

Тушение кислородом флуоресценции различных красителей (включая хлорофилл) было впервые исследовано Каутским и его сотрудниками. Каутский и Гирш [13] установили, что флуоресценция некоторых красителей, адсорбированных на силикагеле, значительно ослабляется в присутствии кислорода при давлении в несколько сот миллиметров, и их послесвечение (фосфоресценция) уже полностью подавляется при значительно меньших давлениях этого газа. Позднее подобное тушение наблюдалось в растворах флуоресцирующих красителей, включая растворы хлорофилла в ацетоне. [c.189]

Однако Ливингстон [80 не обнаружил этого послесвечения в растворах хлорофилла а в ЭПС (2 Ю моль/л) при температурах —180 и —150°. Опыты с другими растворителями и при других температурах также дали отрицательные результаты как для хлорофилла а, так и для смеси компонентов а и Ь при концентрациях от до [c.207]

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]

Растворы хлорофиллов в полярных растворителях обладают яркой флуоресценцией (люминесценцией). В этиловом эфире у хлорофилла а наблюдается рубиново-красная флуоресценция с максимумом 668 нм, у хлорофилла Ь — 648 нм, т. е. максимумы флуоресценции в соответствии с правилом Стокса несколько сдвинуты в более длинноволновую часть спектра по отнощению к максимумам поглощения (см. рис. 3.9). Агрегированный хлорофилл и хлорофилл в нативном состоянии (в живом листе) флуоресцируют слабо. Растворы хлорофиллов способны также к фосфоресценции (т. е. длительному послесвечению), максимум которого лежит в инфракрасной области. [c.70]

Вряд ли можно считать простым совпадением то, что изоамиламин— единственный растворитель, в котором обнаружено красное послесвечение хлорофилла,—является веществом, фотоокиеление которого сенсибилизируется хлорофиллом и притом с большим квантовым выходом. Выше указывалось, что процесс сенсибилизации не конкурирует с флуоресценцией, так как ни изоамиламин, ни кислород при используемых низких концентрациях не дают заметного тушения флуоресценции хлорофилла. Поэтому сенсибилизация должна осуществляться долго живущими активными формами хлорофилла. Если бы эти же формы обусловливали фосфоресценцию (красную), то ясно, что фосфоресценция и сенсибилизация должны были бы конкурировать между тем это явно не имеет места, так как красная фосфоресценция обнаруживается только в той среде (изоамиламин), где наблюдается и сенсибилизация. Это действительно парадоксальный результат Можно пытаться найти решение, допуская, что фосфоресценция хлорофилла в изоамиламине представляет собой фотохемолюминесценцию с образованием испускающих свет молекул пигмента в процессе восстановления хлорофилла после его обратимого окисления (или восстановления). Например, используя механизм сенсибилизации, представленный уравнением (18.41), можно написать А — амин и t — таутомер) [c.206]

Каутский, Гирш и Флеш [27] нашли и Франк и Ливингстон [56[ подтвердили, что некоторые вещества, фотоокиеление которых сенсибилизируется хлорофиллом, например изоамиламин и аллилтиомочевина, не вызывают никакого ослабления флуоресценции хлорофилла. По сообщению Каутского, растворы хлорофилла в ацетоне, насыщенном изоамиламином, ярко флуоресцируют растворы хлорофилла в чистом изоамиламине не только флуоресцируют, но также обнаруживают красное послесвечение, длящееся до 0,01 сек. Согласно Франку и Ливингстону, флуоресценция 10 Л1 раствора хлорофилла в ацетоне, насыщенном воздухом и содержащем 0,5 моль л аллилтиомочевины, только на 15—20% слабее, чем флуоресценция такого же раствора, не содержащего кислорода и аллилтиомочевины (несмотря на то, что квантовый выход сенсибилизированного фотоокиеления при этих условиях достигает почти единицы). Это говорит о том, что сенсибилизация реакции между аллилтиомочевиной (или другими подобными ей окисляющимися субстратами) и кислородом не может быть приписана взаимодействию возбужденной молекулы хлорофилла во флуоресцируй щем состоянии с кислородом или субстратом окисления. Другими словами, сенсибилизация осуществляется — в этом особом случае — преимущественно или исключительно молекулами, энергия которых должна была бы иначе рассеяться без испускания флуоресценции [c.200]

В этой главе нас особенно интересует одна сторона проблемы долго живущих активных состояний, а именно явление послесвечения. Полученные фотохимическим путем таутомерные продукты или метастабильные триплетные молекулы могут обладать такой высокой энергией, что при помощи флуктуаций тепловой энергии они могут по истечении некоторого промежутка времени снова вернуться в начальное электронно возбужденное состояние и дать испускание задержанной флуоресценции (называемой также послесвечением или фосфоресценцией). Этот цикл (см. фиг. ПО и 116) дает наиболее правдоподобное объяснение фосфоресценции растворов многих красителей (эозин, эритрозин, бенгальская роза и многие другие красители обнаруживают послесвечение, длящееся от 10- до 10-1 сек.). Ка)ггский, Гирш и Флеш [27], исследовавшие этот эффект на огромном количестве красителей, отмечают, что послесвечение крайне чувствительно к кислороду оно может быть подавлено кислородом при давлении этого газа всего в несколько миллиметров. У растворов хлорофилла в органическом растворителе те же авторы не обнаружили послесвечения, за исключением того случая, когда в качестве [c.205]

Кальвин и Дораф [72] сообщили, что в смеси хлорофиллов а И Ь, растворенных в жестком растворителе (ЭПС — смесь эфира, пентана и спирта, затвердевающая при температуре ниже 100° без кристаллизации), можно наблюдать послесвечение, длящееся до 0,2 сек. после освещения. Спектроскопические наблюдения обнаружили полосу, начинающуюся у 780—800 мц и простирающуюся в инфракрасную область. Аналогичные данные были получены с цинковым тетрафенил-хлорином. С медным тетрафенилхлорином указанного эффекта обнаружить не удалось. Кальвин объясняет это ослабляющим влиянием парамагнитного иона u " " на метастабильность триплетного состояния. [c.207]

Подробное обсуждение механизма переноса энергии между молекулами пигмента в хлоропластах выходит за пределы данной книги. Однако некоторые понятия, широко используемые в литературе по фотосинтезу, заслуживают разъяснения. Б начале 1950-х годов такой перенос энергии связывали обычно с индуктивным резонансом. Считалось, что этот относительно медленный перенос может происходить между слабо связанными друг с другом молекулами в растворе, например между молекулами хлорофилла Ь и хлорофилла а [259] (см. стр. 31). Позже, с развитием физики твердого тела, некоторые исследователи пришли к выводу, что молекулы хлорофилла расположены в двумерной молекулярной кристаллической решетке и ведут себя подобно полупроводнику. В таком случае соседние молекулы должны взаимодействовать так сильно, что их орбитали будут перекрываться. Миграция экситона (представляемого как электрон и положительно заряженная дырка, движущиеся вместе по решетке [187]) должна при этом происходить столь быстро, что приписать этот экситон в любой данный момент какой-либо определенной молекуле не представляется возможным. Арнольд и Шервуд [4] показали, что если высушенные хлоропласты сначала осветить при комнатной температуре, а затем нагреть до 140° С, то они будут излучать свет. Такого рода результаты подтверждают представление о том, что хлоропласты— это система, обладающая свойствами твердого тела. Описанные процессы происходили бы в полупроводнике, если бы часть возбужденных электронов захватывалась дефектами кристаллической решетки, а затем в результате поглощения кванта дальнего красного света освобождалась и попадала обратно в дырки. Аналогичные явления наблюдались в опытах со све-. жими суспензиями hlorella и листьями (по техническим причинам, однако, их не удалось исследовать количественно). Было высказано предположение, что такой же механизм лежит в основе очень слабого послесвечения, наблюдаемого в темноте при нормальной температуре после освещения зеленых тканей [285]. [c.49]

Как и в случае переменной флуоресценции, процесс, влияющий на выход ЗФ, — энергизация фотосинтетической мембраны и образование протонного градиента. Однако механизм влияния здесь другой. Разница между уровнями возбужденного хлорофилла Р и первичных восстановленных фотопродуктов составляет около 0,6 эВ, что соответствует энергии активации обратных процессов рекомбинации и объясняет, почему квантовый выход ЗФ очень мал и не превышает 10 -10 . Однако энергия активации может быть снижена за счет электростатического поля, направленного параллельно образующемуся дипольному моменту [P+Q ]. Так как рекомбинирующие заряды Р+ та Q расположены на противоположных сторонах мембраны, то разница электрических потенциалов Фм сторон мембраны изменяет величину энергетического барьера для послесвечения. В этом случае уравнение (XXVII. 10.8) для скорости рекомбинации, ведущей к ЗФ, имеет вид [c.357]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология