Фотосинтез действие цианида

Влияние на флуоресценцию и фотосинтез цианида и низкой температуры часто можно объяснить, предполагая, что основное действие этих факторов заключается в замедлении процессов снабжения двуокисью углерода. Однако выше мы видели, что не все экспериментальные данные по ингибированию фотосинтеза цианидом согласуются с этим простым объяснением. То же относится и к измерениям флуоресценции. Неясно, например, почему для заметного подавления флуоресценции нужна гораздо более высокая концентрация цианида, чем для ингибирования фотосинтеза. Эти данные и результаты, полученные с другими ядами и наркотиками, нуждаются в объяснениях, которые мы, однако, в настоящее время не можем обосновать, а потому предпочитаем от них воздержаться. Параллельные измерения газообмена и флуоресценции в присутствии различных ингибиторов представляют собой, повидимому, многообещающий способ для выяснения сложных процессов, происходящих в светочувствительном хлорофилловом комплексе, однако имеющиеся в нашем распоряжении экспериментальные данные такого рода едва ли достаточны для того, чтобы попытаться их использовать для этой цели уже теперь. [c.511]

Прежде чем приступить к обсуждению этого интересного результата, рассмотрим влияние цианида на другие водоросли. Результаты показывают широкие колебания как абсолютной чувствительности фотосинтетического аппарата, так и относительной чувствительности фотосинтеза и дыхания. Ван дер Паув [11] находит, например, что фотосинтез у Hormidium fla idum стимулируется цианидом в концентрациях до 2 10- моль л и тормозится лишь более высокими концентрациями. Действие цианида на фотосинтез примерно пропорционально его действию на дыхание никакого остаточного, устойчивого к цианиду фотосинтеза обнаружить не удалось. Торможение было одинаково сильным на интенсивном и [c.312]

По Рике и Гаффрону [35], нри прерывистом освещении цианид оказывает такое же действие на фоторедукцию адаптированных водорослей, как и при обычном фотосинтезе. Одинаковое влияние цианида на фотосинтез (с выделением кислорода) и фоторедукцию (без выделения кислорода) служит лучшим доказательством того, что цианидное торможение не влияет на энзим, выделяющий кислород. [c.319]

Цианид. Сдвиг переходного пункта флуоресценции в сторону более низких интенсивностей света может быть произведен также прибавлением цианида. Стимулирующее действие цианида на выход установившейся флуоресценции впервые наблюдали Каутский и Гирш [151] в опытах с листьями. Вассинк, Вермейлен, Реман и Катц [152] не обнаружили подобного эффекта в суспензиях hlorella (фиг. 215) однако несколько позже Вассинк и Катц [153] доказали, что цианидное стимулирование все же имеет место также и для hlorella, но только тогда, когда концентрация цианида достаточно высока, чтобы вызвать полное подавление фотосинтеза. Эта концентрация полностью прекращает также и дыхание, которое с точки зрения теории наркотизации Франка является важным фактором, так как эта теория предполагает, что наркотик , тормозящий работу фотосинтетического аппарата, подвергается быстрому окислению, если дыхание интенсивно, и может сохраняться долгое время, если дыхание слабо. На фиг. 216 видно, что влияние цианида на установившуюся флуоресценцию hlorella проявляется в исчезновении понижения флуоресценции, обычно наблюдаемого после первых 30 сек. освещения. Это понижение полностью отсутствует в 2,5 10-з М растворе цианистого калия (см. верхнюю кривую на фиг. 216). [c.492]

Чувствительность фотосинтеза к цианидам была открыта Варбургом [1]. Отравляющее действие цианида на дыхание растений было известно раньше. Варбург нашел, что на сильном свету и в присутствии большого количества двуокиси углерода 3,8-10- моль/л H N уменьшает скорость фотосинтеза у hlorella почти на 50%. Такое же сильное действие оказывает цианид на дыхание нехло-рофильных растений (например, дрожжей) однако у hlorella при концентрации цианида, равной 3,8 10- моль/л, дыхание не подавляется, а, наоборот, стимулируется приблизительно на 57%. Низшая концентрация цианида, производящая подавление (на 18%), составляла 10- моль/л. [c.310]

Так как цианид ядовит для многих, правда, не для всех, катализаторов, содержащих тяжелые металлы, а некоторые из них, вероятно, участвуют в фотосинтезе, то нет оснований думать, что карбоксилирующий энзим Еа. — единственный чувствительный к цианиду компонент фотосинтетического аппарата. Каталаза или деоксидаза , катализирующая выделение кислорода в фотосинтезе, должна также отзываться на отравление цианидом. Повидимому, действие цианида на выделяющий кислород энзим (или энзимы) остается скрытым, так как подготавливающий энзим Еа. находится в мень- [c.318]

Дыхание некоторых водорослей (например, Seenedesmus D3) может понижаться на 85 /о действием цианида, не оказывая заметного влияния на скорость фотосинтеза (см. главу ХП). В этом наблюдении Гаффрон [9] видит доказательство независимости дыхания и фотосинрза. [c.571]

Это объяснение требует также, чтобы не только фотокаталитический механизм, обусловливающий выделение кислорода, но и энзиматический механизм, управляющий поглощением двуокиси углерода, прекращали свою работу меньше чем за 0,1 сек. после затемнения клеток. Это, повидимому, противоречит допущениям, изложенным в т. I, при объяснении поглощения двуокиси углерода после интенсивного освещения в среде, бедной Og (стр. 214), и при объяснении действия цианида на выход фотосинтеза в мигающем свете (стр. 317), а также тем допущениям, которые будут использованы в гл. XXXVI, чтобы сделать понятным потребления СОд в клетках, подвергнутых предварительному освещению. Во всех этих случаях мы предполагали, что способность потреблять двуокись углерода сохранялась у предварительно освещенных клеток в течение нескольких секунд (или даже минут) после затемнения. Однако, как и во многих других случаях, кажущееся противоречие может здесь воз-никнзггь из-за использования качественного ( да или нет ) подхода там, где для решения вопроса требуется количественный ( больше или меньше ) анализ. [c.544]

Ван дер Паув высказывает мнение, что у Hormidium цианид затрагивает общие свойства протоплазмы, отсюда его одинаковое влияние на дыхание и фотосинтез, тогда как у hlorella он действует непосредственно и независимо на каждый из этих двух процессов. Кажется неправдоподобным, что поведение двух столь близких форм настолько различно. Далее мы увидим, что можно предложить более простое объяснение. [c.313]

Эта точка зрения подчеркивается Франком [31]. Важность ее для понимания действия ингибиторов на весь комплекс биохимических процессов очевидна. В случае фотосинтеза это объяснение подкрепляется независимыми соображениями Уэллера и Франка [32], основанными на экспериментах с прерывистым светом. Эти наблюдения подтверждают следующие положения 1) каталитическая реакция, ограничивающая скорость фотоситеза на сильном свету в отсутствие ингибиторов, не чуветвгтелыш к цианиду и 2) источником чувствительности к цианиду фотосинтетического процесса в целом является торможение каталитического процесса, обычно нелимити- [c.316]

Сероводород. Это соединение является ядом почти для всех энзимов, содержащих тяжелый металл. Его действие на фотосинтез еще сильнее, чем цианида. Концентрация 10- моль1л сероводорода понижает фотосинтез hlorella на сильном свету на 12% и концентрация 10- моль [л — на 72% концентрация сероводорода 10- моль1л полностью останавливает образование кислорода. Ды- [c.324]

Перекись водорода. Действие переписи водорода описано в главе XI. Его можно наблюдать только когда каталаза инактивирована, например, цианидом. Это можно подучить с некоторыми штаммами Seenedesmus без одновременного торможения фотосинтеза. В главе XI указывалось, что чувствительной к перекиси частью фотосинтетического аппарата, вероятно, является энзим, выделяющий кислород. Торможение может вызываться либо окислениями, происходящими благодаря высокому окислительному потенциалу перекиси, либо, как думает Гаффрон, вследствие образования комплексов с поражаемым энзимом, конкурирующим с нормальным субстратом. Это торможение происходит без каталитического разложения, так же, как это наблюдается при торможении каталазы перекисью диэтила. [c.327]

Теоретически легко понять, почему специфические каталитические яды, такие, как цианиды, должны действовать только на уровень кривой при насыщении и не влиять на начальный наклон световых кривых первый определяется скоростью темновой каталитической реакции, второй — скоростью поступления световых квантов. Следует ожидать, что при постепенно усиливающемся отравлении ингибирование будет распространяться до все более низких интенсивностей света. Если принять (как это сделано в т. I, стр. 316), что цианид наиболее сильно ингибирует карбоксилирующий энзим, Е , то наблюдаемая разница в чувствительности различных видов растений к отравлению может быть приписана колебаниям в содержании этого энзима. Некоторые растения могут содержать значительный резерв Е и поэтому показывать эффект отравления только на сильном свету в других растениях концентрация Ед достаточна только для того, чтобы поддерживать фотосинтез в отсутствие цианида, и нужно очень малое инактивирование, чтобы вызвать замедление процесса даже при умеренном или слабом освещении. Однако даже и в этом случае процент снижения фотосинтеза на слабом свету должен быть меньше, чем при освещении с насыщающей интенсивностью, что и наблюдалось в эксперименте с Nitzs hia, отравленной цианидом (см. выше). Эта гипотеза не может, видимо, объяснить одинаковое процентное уменьшение фотосинтеза при всех интенсивностях света таким типичным каталитическим ядом, как гидроксиламин (см. фиг. 176). Интерпретация этого явления, предложенная Франком и его сотрудниками, была описана в т. I (стр. 320). [c.446]

Одно из наиболее ранних предположений, согласно которому промежуточным продуктом служит Н2О2, разложенная каталазой, противоречит данным о нечувствительности выделения О2 к цианиду в изолированных хлоропластах. На роль промен<уточных соединений предлагались также органические перекиси, эпоксиды, а также железо и марганец в высоковалентных состояниях. Автор этих строк считает, что цитохром / и пластоцианин, т. е. гем с высоким потенциалом и медьсодержащий фермент, являющиеся непременными участниками фотосинтеза, сопровождающегося выделением кислорода, служат жвивалентом цитохромоксидазы в терминальном дыхании иначе говоря, выделение кислорода представляет собой обращение этой стадии под действием света. [c.565]

Косвенным результатом влияния соединений, подавляющих леренос электронов, является превращение дыхания (и, естественно, образования АТФ). К таким агентам относятся моноокись угле рода, цианиды, вирозин, амитол и ротенон (не гербициды). Из числа гербицидов подобным действием обладают вещества, действующие на ФС П (например, диурон, атразин). Они подавляют перенос энергии как в процессах фотосинтеза, так и при дыхании, т. е. останавливают два наиболее важных эне ргетическнх процесса . В свою очередь, это приводит к прекращению активного транспорта, и в данном случае растение погибает в результате очень широкого процесса. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология