Фотосинтетическая схема

Схемы биосинтеза основных протеиногенных аминокислот достаточно многоступенчаты, но их можно свести к двум основным этапам — это формирование соответствующих окси- и оксокислот и аминирование последних до аминокислот В качестве исходных при синтезе аминокислот, как правило, выступают Сз-С -окси- и оксокислоты, образующиеся в фотосинтетическом цикле Кальвина (схема 4.3.3). [c.79]

Между тем листья являются органами фотосинтетической фиксации двуокиси углерода (реакция 1 на нижеследующей схеме), которые при этом, наряду с некоторыми фотосинтезирующими микроорганизмами обеспечивают биосинтез так называе- [c.236]

Рис. 11.7. Схема фотосинтетического цикла

Одновременно с реакцией (28.1) происходит фотофосфорилирование с превращением АДФ в АТФ с участием неорганического фосфата. Приведенная выше схема фотохимического разложения воды на хлорофилле находится в согласии с современными представлениями химии. Источником молекул Н2О в фотосинтезе может явиться присутствующий в фотосинтетическом аппарате аквакомплекс марганца [Мп(Н20)б(Н20) ], способный доставлять молекулы воды хлорофиллу, так как является одним из самых лабильных комплексов ионов /-металлов с Н2О. [c.741]

Фнг. 71. Схема фотосинтетического фосфорилирования на основе фотолиза воды. [c.267]

Схема циклического фотосинтетического фосфорилирования, приведенная на фиг. 71, показывает многие важные черты, общие с процессом фосфорилирования в дыхательной цепи. В дыхательной цепи фосфорилирование сопряжено с передвижением водорода от восстановленного субстрата через ряд переносчиков водорода к окислителю — кислороду. В циклическом фотосинтетическом фосфорилировании как восстановитель (Н), так и окислитель (ОН) образуются в результате фотолиза воды. Восстановитель передается переносчиками водорода (возможно, ФМН и цитохромами) [c.268]

Z-схема представляет фотосинтетический перенос электронов в виде энергетической диаграммы. ..........696 [c.731]

Все эти факторы могут способствовать (а большинство их, вероятно, и фактически способствует) лимитированию скорости фотосинтеза при различных условиях, являясь, таким образом, причиной насыщения этой скорости в отношении различных кинетических переменных. Нет никаких теоретических оснований ожидать, и экспериментальные данные совершенно не указывают на то, что насыщение в отношении, например, интенсивности света или концентрации двуокиси углерода всегда вызывается одним и тем же лимитирующим фактором. Наоборот, можно найти ясные указания на явления насыщения, вызванные медленной диффузией, медленным карбоксилированием, различными каталитическими недочетами, недостаточным освещением и ограниченным снабжением восстановителями (в бактериальном фотосинтезе). Все это можно рассматривать как доказательство хорошей согласованности фотосинтетического процесса в целом, так как это означает, что различные части сложного аппарата фотосинтеза имеют приблизительно одинаковую максимальную производительность. В свете такого разнообразия возможных лимитирующих скорость ступеней становится понятным, почему многократные попытки представить кинетику фотосинтеза при помощи схем, состоящих из небольшого числа реакций, например только из одной световой и одной темновой реакции, могли привести лишь к весьма скромным результатам. [c.279]

Фиг. 137. Схема фотосинтетической единицы по Кальвину [53].

Как указывалось, существенным моментом рассмотренных схем является раздельное получение кислорода и водорода в фотопроцессе. В этом отношении они являются моделью первичных стадий фотосинтеза. Если бы удалось разобщить транспорт электронов в фотосинтезирующей системе, то можно было бы ограничить фотосинтез только первичными процессами. Задача фотосинтетического получения молекулярного водорода свелась бы к организации фотокаталитического процесса переноса электронов от воды на протоны. Березин и Варфоломеев [71] предлагают несколько вариантов биофотолиза воды. Один из них представлен на рис. I. 8. [c.47]

Рис. 87. Схема углеродного фотосинтетического цикла по Келвину

В последние годы накоплен большой экспериментальный материал о низкотемпературных стадиях переноса электрона в фотосинтетических реакционных центрах РЦ. Общая схема переноса в РЦ фотосинтезирующих бактерий имеет вид [c.374]

Схема трансмембранного переноса протонов в фотосинтетической мембране [c.215]

Таким образом, после поглощения света в фотосинтетической мембране на первом этапе происходит миграция энергии электронного возбуждения по светособирающей матрице и захват ее реакционными центрами за времена порядка 0,2-0,3 НС. На втором этапе уже непосредственно в реакционных центрах энергия электронного возбуждения используется в первичном фотохимическом акте за время 10 с. Какие факторы влияют на длительность и выход флуоресценции пигментов в фотосинтетической мембране Организация фотосинтетической мембраны носит явно выраженный гетерогенный характер, где группы пигментов объединены в соответствующие ПБК. Отдельные ПБК, передающие энергию возбуждения по общей схеме [c.296]

Фотосинтетические реакционные центры. Основной принцип работы РЦ состоит в том, что возбуждение фотоактивного пигмента приводит к отрыву от него электрона и восстановлению первичного акцептора, который затем передает электрон следующему акцептору и далее в ЭТЦ. Общая схема работы РЦ имеет вид [c.297]

Биосинтез шикимовой кислоты начинается с альдольной конденсации енолфосфата пировиноградной кислоты и 4-фосфат-эритрозы — оба эти соединения образуются в фотосинтетическом блоке реакций. Образованная на этом этапе гептоза далее переходит в дегидрохинную кислоту путем внутримолекеулярной альдольной конденсации (схема 8.4.1). [c.213]

В представленной схеме показаны реакции, катализируемые этим ферментом и обеспечивающие 1) фотосинтетическую фиксацию двуокиси углерода 2) первый этап фотодыхания (РБФ означает рибулозо-1,5-бисфосфат). [c.237]

Последовательность реакций, в которых диоксид углерода связывается в процессе фотосинтеза, была впервые предложена в 50-х годах Кальвином ее часто называют циклом Кальвина или фотосинтетическим циклом восстановления углерода (см. схему 4). В отличие от световой реакции, свойственной только фотосинтезирующим тканям, синтез углеводов из диоксида углерода имеет много общего с реакциями, используемыми для синтеза углеводов в нефотосинтезирующих организмах. Тем не менее поражают масштабы этого процесса в зеленых растениях по самым минимальным оценкам растения ежегодно связывают около 35-10 кг углерода, причем для получения каждого грамма связанного углерода растение должно переработать более 6250 л воздуха. Хотя 99 % диоксида углерода, усваиваемого растениями из воздуха, связывается в процессе фотосинтетических реакций на свету, существуют и процессы темнового карбоксилирования [2], отличающиеся высокой скоростью и вносящие значительный вклад в общее количество связываемого углерода некоторых растений, в особенности суккулентов (сем. rassula eae). [c.398]

В этой схеме АНз представляет собой неизвестное восстанавливающее соединение, получаемое в результате фотолиза воды, В — НАДФ или феррицианид, а I — промежуточный продукт или ингибитор. По аналогии с механизмом действия ДНФ следует ожидать, что добавление разобщающего вещества, например ионов аммония, приведет к спаду АТФ. В присутствии (в высокой концентрации) сульфгидрильных соединений, например глутатиона или цистеина, и каталитических количеств ФМС хлоропласты катализируют фотогидролиз АТФ до АДФ и Фн- О связи АТФ-азы с фотосинтетическим фосфорилированием свидетельствует ее зависимость от света и ФМС, а также подавление ее дииодоксибензолом, мощным ингибитором фотосинтетического фосфорилирования. Какое влияние оказывают на эту реакцию фотогидролиза ионы аммония, не известно. [c.269]

Теперь возникают два вопроса. Каким образом вновь заполняется дырка, возникшая в реакционном центре И как можно объяснить образование О2 из воды Для того чтобы ответить на эти вопросы, нам следует обратиться к рассмотрению общей схемы фотосинтетическо-го потока электронов. [c.694]

НЫЙ ПОТОК ионов Н+ через тилакоидную мембрану, направленный снаружи внутрь. Под влиянием индуцированного светом потока электронов возникает, следовательно, трансмембранный градиент концентрации ионов Н +, так что с внутренней стороны тилакоидных пузырьков среда становится более кислой, чем с наружной. Все эти свойства согласуются с хемиосмотической гипотезой, предложенной первоначально для объяснения ркислительного фосфорилирования, а позднее распространенной и на фотосинтетическое фосфорилирование. Схема на рис. 23-16 изображает поток ионов Н +, движимых световой энергией ионы Н+ поступают из стромы внутрь тилакоида и вновь возвращаются наружу через молекулы АТРч интетазы. [c.700]

Рибулезо-1,5-дифосфат может присоединять новую молекулу СО2 (реакция 2), и цикл повторяется снова. Результатом этого цикла является образование фруктозо-6-фосфата. Общая схема реакций фотосинтетического цикла представлена на странице 133. [c.132]

Рис 12.14. Фотосинтетический перенос электронов ( Z-схема ). По вертика ли окислительно-восстановительный потенциал). Р700 Хл а, донор электронов фотосистемы I (ФС I) Р680-Хл ац, донор электронов фотосистемы II (ФС II) X 320-акцептор электронов ФС II X-акцептор электронов ФС I, белок, содержащий железо и серу Fd-ферредоксин Цит-цитохром. Фотохимические реакционные центры заключены в красные рамки. (Объяснение в тексте.) [c.387]

Можно сделать одно возражение по поводу механизма (19.13). Реакция (17.13б), повидимому, одинакова с реакцией, при которой восстановители-заменители заменяют воду в фотоеинтезе, бактерий и анаэробно адаптированных водорослей. Если эта реакция может происходить у всех зеленых растений (т. е. не нуждается в посредничестве гидрогеназы), возникает вопрос, почему все они не могут восстанавливать двуокись углерода за счет клеточных или введенных извне органических водородных доноров, т. е. осуществлять фоторедукцию с органическими восстановителями вместо фотосинтеза (Этот вопрос уже ставился в главе VI.) На это следует ответить, что фоторедукция возможна, но у фотосинтетических активных растений вероятность, что o hl прореагирует с аодой, настолько выше вероятности его реакции с другим водородным донором (А — в реакции (19.13в), HgR—в схеме на фиг. 11), что эта последняя реакция остается незаметной, С другой стороны, лри фотоокислении лишь малая часть молекул оСЫ, реагирующих с А, вызовет общее химическое изменение, так как реакция оСЫ с HgO [c.561]

В последующих главах мы будем иметь подходящий случай для аналитического доказательства этих утверждений. Например, в гл. XXVII мы выведем кривые зависимости фотосинтеза от концентрации двуокиси углерода из простых схем механизма вступления двуокиси углерода в фотосинтетическую реакцию там мы найдем, что последовательность двух реакций [c.281]

Без сомнения, наличие в фотохимической схеме двух пигментов значительно усложняет представление о фотосинтетической единице и ее реакционных центрах. Существуют ли два типа реакционных центров с двумя различными пигментами Видимо, необходимо, чтобы энергия по крайней мере восьми квантов действовала в одной точке. (В этом нет необходимости лишь в том случае, если свободные ОН-радикалы способны перемещаться и соединяться по четыре с выделением молекулы кислорода стр. 273). И если это действительно так, то система выделяющая кислород (система II), должна находиться в реакционном центре, поскольку выделение кислорода начинается почти мгновенно даже при включении очень слабого света. Следует, однако, допустить, что и система I находится в том же месте для реокисления переносчиков электронов (фиг. 135) путем отщепления электронов и переноса их на ферредоксин и НАДФ. В противном случае быстро образовался бы избыток Н+-ионов, который препятствовал бы работе системы. [c.279]

Фиг. 138. Схема фотосинтетической единицы по Рабиновичу [268], Предполагается, что система II связана с белковым слоем, а система I —с липидным слоем. Молекулы хлорофилла распределены в мономолекулярных слоях на сферических единицах. Оба типа фотосинтетических единиц связаны между собой через цитохромы

Фиг. 37. Схема строения фотосинтетической ламеллы (по Мюлеталеру, 1965).

Если принять схему последовательного участия двух фотосистем в фотосинтетическом переносе электронов, то можно прийти к выводу, что квантовый расход восстановления одной молекулы НАДФ (т. е. переноса двух электронов) в реакции Хилла должен быть равен 4. Для переноса каждого электрона требуется поглощение одного кванта в фотосистеме 2 и одного —в фотосистеме 1. В результате этого может освободиться один атом кислорода. Для образования одной молекулы кислорода (Ог) требуется затратить минимум (в идеальном случае) 8 квантов света. [c.169]

Фиг. из. Схема гликолатного Ъути фотосинтетического усвоения углекислого газа. [c.241]

Фотосинтетический цикл по Кальвину - ато многоступенчатый зк-зиматический процесс, в котором кроме образования конечных продуктов регенерируют вещества, связывающие углекислоту. Схема фотосинтетического цикла Кальвина приведена на рис 48. В этом цикле различают следующие основные этапы [c.244]

Арнон Л. ( Агвов D. ) Фотосинтетическое фосфорилирование и единая схема фотосинтеза. В кн. "Тр.У МШ. Механизм фотосинтеза. Симпозиум У1". М., Изд-во АН СССР,19626. [c.275]

Рис. 4. Схема фотосинтетического переноса электронов и сопряжения с синтезом АТФ (по А. Требсту и М. Ав-рону)

У эукариот фотосинтез протекает в органеллах, называемых хлоропластами. Их число может варьировать от одного (как у одноклеточной водоросли hlorella) до примерно ста (как в клетках палисадной паренхимы). Диаметр хлоропластов составляет 3—10 мкм (в среднем около 5 мкм), поэтому они хорошо видны в световой микроскоп (рис. 5.2 и 7.3). Хлоропласты окружены двойной мембраной, которая образует оболочку хлоропласта. Они всегда содержат хлорофилл и другае фотосинтетические пигменты, расположенные на системе мембран. Мембраны погружены в основное вешество, или строму. Детали строения хлоропластов можно выявить при помоши электронного микроскопа. На электронной микрофотографии низкого разрешения (рис. 5.11, 5.13 и 7.4) показан типичный вид хлоропластов в клетке мезофилла. На рис. 7.6 и 7.8 показаны электронные микрофотографии хлоропластов, а на рис. 7.7 схема строения хлоропласта и его мембранных систем. На мембранах протекают световые реакции фотосинтеза фазд. [c.257]

Одно из центральных мест принадлежит фосфорной кислоте в процессах аэробного дыхания и фотосинтеза. Речь идет о процессах окислительного и фотосинтетического фосфорилирования, которые подробно разбирались в главах Дыхание и Фотосинтез . Именно этим и определяется влияние фосфора на общий уровень метаболитической активности тканей растения, на активность синтетических процессов и, в частности, на синтез белков. На рис. 125 дана схема, иллюстрирующая современные представления о роли фосфора в энергетическом обмене. [c.414]

Перенос протонов в фотосинтезе. На рис. XXIV. изображена схема функционирования фотосинтетической цепи высших растений, где последовательно взаимодействуют две фотосистемы I и П (подробнее см. гл. ХХУП-ХХУП1). Каждая фотосистема переносит один электрон с внутренней на наружную сторону мембраны тилакоида за время короче 20 не. Полярность мембраны тилакоида обратна полярности митохондрий (плюс на внутренней и минует на наружной стороне мембраны). Взаимосвязь фотосистем осуш ествляется электрон-транспортной цепью, включаю-ш ей цитохромный комплекс и подвижные переносчики. Так, ФС П и цитохромный комплекс взаимодействуют через подвижный переносчик — пластохинон, который одновременно передает электроны и протоны с наружной на внутреннюю сторону [c.214]

Ключевым компонентом бактериальной фотосинтетической цепи являются цитохромы типа 6 и с. В цитохромах типа с гем ковалентно связан с белком, а в цитохромах типа Ь — нековалентно. На рис. XXVH.6 приведена упрощенная схема электронного транспорта в фотосинтезе бактериального типа, где формально объединена компоненты разных типов бактерий. [c.285]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология