Тушение флуоресценции хлорофилл

Позднее Ливингстон [80] подтвердил экспериментально, что если принять меры против реабсорбции, то концентрационное тушение флуоресценции хлорофилла не обнаруживается вплоть до концентрации 1,5-10-8 моль/ л. Вейсс [78] согласился с этим, но отметил, что концентрационное тушение флуоресценции хлорофилла должно иметь место при значительно более высоких концентрациях. Ливингстон [80], используя кювету толщиной в 1 мм, продолжил измерения вплоть до концентрации хлорофилла 0,10 моль/л в бутиловом эфире и действительно нашел сильное концентрационное тушение выше 2. 10- моль/л (фиг. 114) при 7 10-2 моль л выход флуоресценции составлял только 7% выхода флуоресценции разбавленного раствора. На фиг. 114,5 видна S-образная форма кривой. [c.184]

Фиг. 114. А. Концентрационное тушение флуоресценции хлорофилла в бутиловом эфире [86]. Б. Часть графика А в увеличенном виде.

Согласно Каутскому, Гиршу и Флешу [27[, тушение флуоресценции хлорофилла пропорционально парциальному давлению кислорода и не обнаруживает эффекта насыщения даже при парциальном давлении в 1 атм. [c.189]

Фиг. 115. Тушение флуоресценции хлорофилла а в метаноле различными

Евстигнеев и Красновский [81] и Евстигнеев, Гаврилова и Красновский [89] исследовали тушение флуоресценции хлорофилла некоторыми веществами (см. сноску к табл. 31), особенно кислородом. Их предварительные, наиболее интересные результаты уже упоминались в гл. XXI. Названные авторы нашли, что действие кислорода сильно зависит от растворителя. В полярных растворителях — пиридине, этаноле, этилацетате, ацетоне (а также в техническом бензоле) — влияние кислорода проявлялось так, как описывалось.выше, — в умеренном тушении флуоресценции. В неполярных растворителях — гептане, толуоле, четыреххлористом углероде — был найден, напротив, существенно отличный [c.199]

Фотохимическое и нефотохимическое тушение флуоресценции хлорофилла [c.60]

Одно из возможных объяснений этого явления состоит в том, что в гидроксилсодержащих растворителях самым нижним состоянием хлорофилла является состояние 51(я, я ), а в углеводородных растворителях — состояние ЗДп, л ). Так как в молекулах с самым нижним и,л -состоянием интеркомбинационная конверсия происходит эффективнее, чем в молекулах с самым нижним я,л -состоянием, тушение флуоресценции хлорофилла в углеводородных растворителях объясняется увеличением скорости интеркомбинационной конверсии. Полученные результаты можно также объяснить образованием в этих растворителях различных молекулярных агрегатов. [c.305]

Очень существенное различие между эффективностью тушения и химической активностью тушителя было обнаружено при исследовании тушения флуоресценции хлорофилла [40, 61, 62]. Хотя большинство таких тушителей является окислителями, однако прямая связь между эффективностью тушителя и его способностью вступать в фотохимическую реакцию с хлорофиллом отсутствует. Очень сильные тушители могут быть химически неактивны и наоборот. Отсюда был сделан вывод, что в фотохимическую реакцию вступают молекулы хлорофилла, находящиеся в триплетном состоянии, что, конечно, не влияет на его флуоресценцию из синглетных состояний. Количественное изучение тушения триплетного излучения хлорофилла до сих пор еще не проводилось. [c.124]

Природа обратимого тушения флуоресценции органических соединений посторонними молекулами различных классов до сих пор полностью не выяснена. В наших опытах по тушению флуоресценции хлорофилла и фталоцианина однозначно выяснилось, чта [c.367]

Мы не останавливаемся здесь на опытах по тушению флуоресценции хлорофилла и его аналогов в растворах прибавляемыми веш ествами [10]. [c.386]

Рис. 3.4. Использование насыщающих вспышек света для определения уровня нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла (листья хлопка, 75 мкмоль фотонов м с 20 С).

Существует тесная аналогия между компонентами D и составляющими нефотохимического тушения NPO (qNe, qNt, qNi, см. гл. 3). В основе разложения как NPO, так и D, на составляющие лежит явление темновой релаксации процессов, обуславливающих тушение флуоресценции хлорофилла. [c.97]

Преимущество использования набора параметров, отражающих долевое участие электронного транспорта и тепловой диссипации в реализации поглощенной ФСИ световой энергии (Р, D) или абсолютные значения интенсивностей этих процессов (RP, RTD), по сравнению с параметрами, отражающими величины фотохимического и нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла (Яр и NPQ), состоит в возможности сравнения уровней электронного транспорта и тепловой диссипации между собой. Расчет параметров D, Р и Е позволяет получить полную картину распределения энергии возбуждения. На рис. 4.8, 4.9 и 4.10 представлены способы схематического изображения долевого участия различных процессов в реализации поглощенной энергии света. [c.103]

Второй результат — отсутствие тушения флуоресценции хлорофилла субстратами фотоокисления, также не окончательно исключает механизм типа Вейсса — Фишгольда, так как его можно объяснить предварительной таутомеризацией или обратимой реакцией с растворителем [c.525]

В т. I [гл. XVIII, уравнение (18.41)[ обсуждалось и другое возможное объяснение сенсибилизированного самоокисления, которое допускает первичную реакцию между возбужденной молекулой хлорофилла и окисляющим субстратом, а не кислородом. Во всех тех случаях, где действует подобный механизм, окисляющий субстрат должен тушить флуоресценцию хлорофилла более эффективно, чем кислород. Франк и Леви [23] измерили тушение флуоресценции хлорофилла бензидином и иодистым калием. Полученные ими кривые тушения не приведены, и поэтому нельзя рассчитать концентрацию половинного тушения. Однако авторы утверждают, что в тех условиях, в которых Ноак ставил свои опыты по самоокислению сенсибилизированного хлорофиллом бензидина (см. т. I, стр. 535), тушение бензидином должно быть во много раз более эффективным, чем тушение кислородом. Если это так, то механизм этой реакции должен отличаться от механизма сенсибилизированного хлорофиллом самоокисления субстратов, подобных аллилтиомочевине (см. ниже). [c.191]

Тушение флуоресценции хлорофилла посредством кинетических встреч с окислителями с большой вероятностью можно объяснить окислением (обратимым) возбужденной молекулы хлорофилла тушителем, повидимому путем той же реакции, которая имеет место в случае обратимого выцветания хлорофилла на свету (см. т. I, стр. 490, и гл. XXXV). Таким образом, опыты с тушением подтверждают неоднократно упоминавшуюся нами способность хлорофилла выступать в роли фотохимического восстановителя (в гл. XXXV будут представлены доказательства того, что он может также действовать и как фотохимический окислитель). [c.198]

Таким образом, опыты с тушением флуоресценции хлорофилла кислородом и самоокисляющимися веществами снова приводят нас к проблеме длительного активированного состояния (или состояний) хлорофилла, о котором мы уже упоминали в связи с рассмотрением механизма фотохимической сенсибилизации хлорофиллом in vitro и in vivo (см. т. I, гл. XVIII, стр. 487, и гл. XIX, стр. 551). [c.201]

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]

В данной главе мы говорили только о тех изменениях флуоресценции хлорофилла, которые вызываются внутренними химическими превращениями, связанными с фотосинтезом. Связь между этими явлениями может быть выяснена только косвенным путем, при сравнении действия интенсивности освещения, температуры и ядов на выходы фотосинтеза и флуоресценции. Тушение флуоресценции хлорофилла in vitro может быть произведено непосредственно, путем прибавления определенных веществ, подвергающихся самоокислению, а также многих окислителей, в том числе и свободного кислорода (см. гл. ХХШ). Нет никаких данных о тушении флуоресценции хлорофилла in vivo аминами или другими соединениями, являющимися возможным субстра- [c.498]

Качественно теория хорошо согласуется с эксперименталь-ны.ми результатами, но объем данных, на основании которых можно было бы судить о степени количественного соответст-1ВИЯ, в настоящее время весьма ограничен. При этом результаты отдельных работ противоречат друг другу. Так, в [6] для полиметилметакрилатного раствора люминофоров величина Яо (расстояние между М) и Мг, при котором вероятность переноса равна вероятности спонтанной излучательной дезактивации) составляет 0,72 / о теор. В [7] наблюдается хорошее совпадение расчетных и экспериментальных значений / опри исследовании тушения флуоресценции хлорофилла. Полное согласие с теорией обнаружено в [8] и [9], где исследовались жесткие и толуольные растворы люминофоров. В [10] экспериментальная величина параметра переноса Р д с для жесткого полистирольного растшора в 1,4 раза выше расчетной Рт(с — концентрация Мг). В [11 —14] отношение А= Р /Р для жестких растворов люминофоров равно 1,8. [c.422]

Фотохимическое тушение флуоресценции. В основе данного типа тушения флуоресценции хлорофилла лежит тот факт, что в зависимости от окислительно-восстановительного состояния первичного акцептора ФСП (Од) уровень флуоресценции комплексов ФС11 может отличаться в несколько раз - увеличиваться при восстановлении Од и уменьшаться при его окислении. Именно этой особенностью ФСИ объясняется разница между уровнями флуоресценции и F или F и F . [c.60]

Ингибирование реакций, потребляющих АТФ и НАДФН , замедляет окисление компонентов цепи электронного транспорта и отток электронов от Од. Степень восстановленности пула Од в хлоропластах повышается, в результате чего фотохимическое тушение флуоресценции хлорофилла уменьшается. Пример приведен на рис. 3.1. Кривая в получена на листьях, обработанных глицеральдегидом, который ингибирует активность рибулозобисфосфат карбоксилазы/ окси-геназы, предотвращая функционирование цикла Кальвина и фотодыхания. [c.61]

В большинстве случаев величина фотохимического тушения флуоресценции хлорофилла контролируется преимущественно метаболизмом углерода (цикл Кальвина). Роль других процессов может быть существенной при температурном ингибировании фиксации СО , в начале перехода от темноты к свету, на ранних этапах развития листа (Baker 1985 Genty, Harbinson 1996). [c.63]

Нефотохимическое тушение флуоресценции. Для того чтобы избежать повреждения реакционных центров светом, интенсивность которого превышает возможности электронного транспорта, растения вынуждены частично диссипиро-вать энергию поглощённых квантов света виде тепла. Увеличение тепловой диссипации в свою очередь способствует снижению (тушению) флуоресценции хлорофилла как конкурентного процесса. Были предложены следующие параметры для определения степени нефотохимического тушения флуоресценции. [c.65]

На рис. 3.4 показана экспериментальная кривая ИФХ, полученная в процессе слежения за развитием нефотохимического тушения (прибор РАМ 101/103, Heinz Walz GmbH, Германия). Импульсы насыщающего света применялись через каждые 100 с. Первый импульс был сделан сразу же после включения действующего света для определения F . Результаты расчета NPO представлены на рис. 3.5. Уровень нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла сначала увеличивается, затем постепенно уменьшается, приближаясь к стационарному значению. Колебания величины NPO отражают регуляторные изменения тепловой диссипации в комплексах ФСИ. [c.66]

Интересно, что после 500 секунд освещения интенсивность флуоресценции хлорофилла (Р) остаётся практически неизменной, в то время как Р существенно повышается. Это обусловлено сопряжённой регуляцией процессов, вызывающих фотохимическое и нефотохимическое тушение флуоресценции. Увеличение Р связано с потреблением АТФ, которое вызвано активацией цикла Кальвина. При этом частичная релаксация транстилакоидного градиента протонов (за счёт синтеза АТФ) приводит к снижению потерь энергии возбуждения в виде тепла и, следовательно, к падению величины нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла (pH стромы является одним из основных факторов, регулирующих тепловую диссипацию в комплексах ФСИ). В тоже время активация цикла Кальвина повышает интенсивность использования НАДФН2, и уровень фотохимического тушения флуоресценции хлорофилла увеличивается. В результате взаимодействия двух разнонаправленных процессов (увеличение [c.67]

Каким образом осуществляется регуляция тепловой диссипации в соответствии с изменениями интенсивности фотохимии Ответ на этот вопрос лежит в факте существования зависимости величины тепловой диссипации (нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла) от pH внутритилакоидного пространства (см. главу 3). Концентрация протонов [c.107]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология