Фикобилины и флуоресценция хлорофилла

А == 436 мц или 450 мц, т. е. светом, поглощаемым только хлорофиллом и каротиноидами, флуоресцирует только один хлорофилл. Полосы фикобилина появляются при возбуждении светом Х==.470, 490 и 546 мц однако несмотря на то, что большая часть падающего света в этом случае поглощается фикоэритрином, флуоресценция хлорофилла остается интенсивной. [c.222]

Многие растительные ткани флуоресцируют в ультрафиолетовом свете однако только ткани, содержащие хлорофилл, бактериохлорофилл или фикобилины, обнаруживают слабую красную или оранжевую флуоресценцию при освещении видимым светом. Флуоресценция фикобилинов (в сине-зеленых и красных водорослях) ярче, чем у хлорофилла, вследствие большей ее интенсивности, а также вследствие того, что глаз обладает большей чувствительностью к оранжевому свету, чем к красному. Среди зеленых растений водоросли дают флуоресценцию более яркую, чем наземные растения, вследствие того, что рассеяние света, мешающее наблюдению флуоресценции, в пропитанных водой слоевищах водорослей значительно слабее, чем в листьях, наполненных воздухом. [c.216]

Если мы исключим из рассмотрения водоросли, содержащие фикобилин, то спектроскопическая картина флуоресценции живых растений окажется весьма простой. Хлорофиллы а и > в растворе дают спектр флуоресценции, состоящий из двух полос, расположенных в видимой области (см. табл. 23). В живой клетке эти полосы сдвинуты так далеко в сторону более длинных волн, что в видимом спектре остается лишь первая полоса хлорофилла а и первая полоса хлорофилла Ь. Таким образом, видимый спектр флуоресценции зеленых листьев и зеленых водорослей состоит только из двух полос. [c.217]

Каротиноиды или фикобилины никогда не проявляли способности осуществлять фотосинтез без хлорофилла это поддерживает взгляд, высказанный Энгельманом [58,61], что добавочные пигменты не участвуют прямо в окислительно-восстановительном процессе, а передают свою энергию возбуждения хлорофиллу. Как установлено в главе XVHI, этот физический механизм кажется гораздо вероятнее для случая передачи энергии между двумя красителями с перекрывающимися полосами поглощения, чем для передачи энергии от пигмента к бесцветному субстрату. Сенсибилизируемая каротиноидами флуоресценция хлорофилла у зеленых и диатомовых водорослей дает прямое доказательство наличия процесса [c.566]

Вероятность передачи этого рода решающим образом зависит от резонанса между молекулами, обменивающимися энергией, т. е. от взаимного перекрытия полосы флуоресценции донора и полосы поглощения акцептора. Это явление впервые обсуждалось Кальманом и Лондоном в применении к сенсибилизированной флуоресценции в газах. Позднее аналогичные соображения в применении к растворам были развиты Ж. Перреном [8, 10], который использовал классическую электродинамику. Ф. Перрен (И, 16] впервые попытался дать явлению квантово-механическую трактовку. Он использовал этот механизм переноса энергии для объяснения так называемой концентрационной деполяризации флуоресценции в растворе (уменьшение степени поляризации при увеличении концентрации). Впоследствии некоторые другие явления флуоресценции и фотохимии были приписаны обменным процессам этого типа и более совершенное теоретическое толкование было развито в работах Вавилова и его сотрудников [65—67], а также Фёрстером [71, 73, 76] и Арнольдом и Оппенгеймером [91]. Ввиду того, что представления о резонансном переносе энергии могут сыграть важную роль в выяснении фотохимического механизма фотосинтеза (особенно при объяснении возможной роли фикобилинов и каротиноидов в этом процессе), перечисленные работы будут более подробно рассмотрены в гл. XXX и XXXII. Здесь мы упомянем лишь о возможности тушения или возбуждения флуоресценции хлорофилла путем резонансного переноса энергии возбуждения, не требующего контакта молекул. В качестве примеров можно напомнить тушение флуоресценции красителей другими красителями (стр. 188), флуоресценцию [c.167]

Фикобилины обычно описываются как ярко флуоресцирующие вещества. Однако вследствие отсутствия точных определений выхода флуоресценции нельзя судить о том, действительно ли их флуоресценция сильнее флуоресценции хлорофилла Или ее большая яркость обусловлена тем, что полосы флуоресценции фикобилинов лежат ближе к области наибольшей чувствительности человеческого глаза, тргда как полосы хлорофилла расположены в крайней красной, а частью в инфракрасной области. [c.210]

Еще более интересные данные получены с красными водорослями. Ван-Норман, Френч и Макдоуэлл [70] впервые получили указания на то, что флуоресценция хлорофилла в Gigartina и Iridaea может возбуждаться с одинаковой (если не более высокой) интенсивностью светом, поглощаемым фикоэритрином (у 560. а), и светом, поглощаемым хлорофиллом (у 560 Л[л). Фиг. 122 ясно показывает, что свет, поглощаемый хлорофиллом и частично каротиноидами у 436 мц, не может возбудить флуоресценцию фикоэритрина или фикоцианина (кривая на графике А). С другой стороны, свет, поглощаемый главным образом фикоэритрином, возбуждает флуоресценцию не только обоих фикобилинов, но также и хлорофилла (кривые на графиках Л, и В). Перегиб на длинноволновой ветви полосы хлорофилла а, вероятно, обусловлен хлорофиллом d (см. ниже). [c.227]

Вероятно, происходил односторонний перенос энергии от фикоэритрина к фикоцианину и от него к хлорофиллу а. В результате испускался свет флуоресценции все большей длины волны. В этих опытах был получен очень интересный результат оказалось, что свет, поглощенный фикобилинами, вызывает гораздо более интенсивную флуоресценцию хлорофилла, чем свет, поглощенный непосредственно хлорофиллом. Это напоминает данные Гаксо и Блинкса [137], которые показали, что у красных водорослей фикобилины более эффективно используют свет для фотосинтеза, чем хлорофилл а. [c.47]

Дюйзенс изучал (1952) количественно сенсибилизированную флуоресценцию хлорофилла в водорослях различных семейств и бактериохлорофилла в фотосинтезирующих бактериях и нашел, что передача энергии между молекулами хлорофилла Ь п а близка 100, между фукоксантолом и хлорофиллом а близка 70, а между каротиноидами зеленых водорослей и хлорофиллом а — 40—50% поглощенной энергии. По-видимому, эффективное содействие фотосинтезу квантами света, абсорбированными фукоксантолом в бурых, фикобилином в красных и сине-зеленых водорослях и хлорофиллом Ь в зеленых растениях происходит вследствие высоко эффективного переноса энергии их возбуждения хлорофиллу. [c.318]

Однако доныне не удалось наблюдать сенсибилизированной флуоресценции (или фосфоресценции), свидетельствующей о такого рода передаче энергии между возбужденной молекулой красителя и молекулой, не обладающей полосами поглощения в области спектров поглощения и флуоресценции красителя. Близость энергетических уровней молекул является одним из условий возможности передачи энергии. В ряде работ установлена и изучена сенсибилизированная флуоресценция хлорофилла в красных и бурых водорослях под влиянием света, поглощенного фикобилинами и фукоксантином. Условием такого рода передачи энергии является расположение спектра поглощения, воспринимающего энергию пигмента, в более красной области спектра но сравнению с пигментом, возбуждаемым светом, при частичном перекрывании их спектров поглощения и флуоресценции обсуждение этих вопросов дано в обзоре А. Н. Теренина [И] и в книге Е. Рабиновича [13]. [c.98]

Поскольку хлорофиллы, каротиноиды и. фикобилины интенсивно окрашены, их определяют визуально. Малые концентрации хлорофиллов и их, производных определяют по красной флуоресценции в УФ-свете. 5,6-Моноэпоксикаротино иды дают зеленовато-синюю цветную реакцию со следами соляной кислоты. Элюированные пигменты переводят в чистые растворители и обычно идентифицируют спектроскопически. Относительно спектральных характеристик хлорофиллов, каротиноидов и фикобилинов см. работы [10, 9 и 40, 53] соответственно. [c.278]

В конце предыдущей главы мы упоминали о наблюдениях Арнольда и Оппенгеймера [73], которые обнаружили возрастание флуоресценции фикобилина при разрушении клеток hroo o us под водой, и объяснили этот эффект уменьшением вероятности переноса энергии от возбужденных молекул фикобилина к молекулам хлорофилла вследствие разбавления пигментов в растворе. [c.228]

Наблюдения Дейзенса являются в настоящее время самым сильным аргументом в пользу той гипотезы, что хлорофилл а есть единственный пигмент, прямо участвующий в фотосинтезе, и не только каротиноиды, но также и фикобилины сенсибилизируют фотосинтез путем передачи энергии возбуждения хлорофиллу а. Другим аргументом, поддерживающим эту точку зрения, служат наблюдения Френча и сотрудников [117], обнаруживших, что выход флуоресценции фикобилинов в водорослях не показывает ни одного из тех индукционных эффектов и своеобразных изменений в зависимости от интенсивности света, которые широко обсуждались в гл. XXIV и XXVIII и которые указывают на существование тесной связи между хлорофиллом и химическими процессами фотосинтеза. [c.628]

Фикобилиновые пигменты сине-зеленых и красных водорослей сильно флуоресцируют. Поглощенный фикобилинами свет вызывает флуоресценцию не только этих пигментов, но и хлорофилла а. Дейзенс [64, 65] и Френч и Янг [105] показали, что [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология