Хлоропласты восстановление

Мембранные системы в хлоропласте состоят из ряда уплощенных мешков, которые наслаиваются друг на друга в виде стопок, образуя так называемую грану (рис. 8.8). Электроны могут направленно переноситься с одной стороны мембраны на другую так, что кислород выделяется внутри, а процесс восстановления происходит снаружи. Число молекул хлорофилла в каждом хлоропласте прямо зависит от величины поверхности мембран и составляет приблизительно 10 хлорофилльных молекул на хлоропласт. По-видимому, молекулы пигментов (преимущественно хлорофилла) должны распределяться в виде монослоев по поверхности мембран, создавая максимальную площадь поверхности пигмента для поглощения света и переноса энергии к особым участкам мембраны. Эксперименты с импульсным освещением показали, что скорость выделения кислорода у растений возрастает с ростом интенсивности света до определенного предела, соответствующего возбуждению одной из каждых 300 молекул пигмента. Однако этот результат не означает, что другие пигментные молекулы всегда неактивны, потому что квантовые выходы, измеренные при низких [c.232]

Образование М. в растениях связано с ассимиляцией ими Oj и происходит в результате фотосинтеза. Молекула СО2 присоединяется к 1,5-дифосфату D-рибулозы в хлоропластах с участием фермента рибулозодифосфат-карбокси-лазы, а образующаяся в результате З-фосфо-О-глицериновая к-та (ф-ла VII) путем дальнейшего восстановления и конденсаций дает D-глюкозу (см. Глюконеогенез) или D-фруктозу при этом регенерируется молекула рибулозодифосфата (цикл Кальвина) [c.139]

В 1937 г. Р. Хиллом была открыта и доказана суть реакции фотосинтеза если добавить в экстракт из листьев, содержащий хлоропласты, какой-нибудь небиологический акцептор водорода и осветить эту смесь, то можно будет пронаблюдать выделение кислорода, т.е. произойдет восстановление акцептора водорода согласно следующему уравнению [c.196]

Фотохимическое восстановление хинонов и других акцепторов электронов в присутствии изолированных хлоропластов с выделением молекулярного кислорода [c.451]

В 1923 г. Тунберг высказал предположение, что в процессе фотосинтеза происходит образование активного водорода из воды. Экспериментальное доказательство этой гипотезы дал спустя 14 лет Хилл, который, показал, что изолированные хлоропласты при освещении катализируют восстановление окислителя (А) и выделение кислорода по следующей схеме [c.261]

Ключ к ответу на этот вопрос был получен в 1937 г. в Кембриджском университете Робертом Хиллом, внесшим большой вклад в изучение фотосинтеза. Он нашел, что если добавить к листовым экстрактам, содержащим хлоропласты, какой-нибудь небиологический акцептор водорода, а затем осветить эти препараты, то они будут выделять кислород и одновременно в них будет происходить восстановление акцептора водорода согласно уравнению [c.693]

Механизм этой реакции выяснен еще недостаточно. В данной реакции под действием световой энергии при участии хлорофилла и ферментов хлоропластов происходит расщепление воды. Атомы кислорода освобождаются в виде Ог, а атомы водорода затрачиваются для восстановления никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфата. Активная группа этого фермента может затем использоваться для восстановления различных соединений. [c.128]

В ТОМ, ЧТО ЭТОТ процесс обеспечивает наш мир кислородом и энергией та часть ее, которая превышает расход энергии на фотолиз воды (то есть на выделение кислорода), аккумулируется в результате ряда реакций, начинающихся с восстановления СО2, в виде энергии связей С — Н, С — С, С —О и др. Таким аппаратом в растениях служит хлоропласт, построенный из квантосом — макромолекул, размером 100X200 А, молекулярная масса которых достигает почти 1 000 000 (рис. 46). Интересно, что квантосомы, извлеченные из хлоропласта, не полностью лишены фотохимической активности — они выделяют кислород из воды, но не производят фотосинтеза. [c.137]

Вспомним теперь материал гл. 11, где говорилось, что в цикле Кальвина для превращения СОг в сахар необходимы как NADPH, так и АТР. Насколько нам известно, стехиометрия реакции определяется урав-лением (11-16). Помимо двух молекул NADPH, требуемых для восстановления одной молекулы СОг, нужны еще три молекулы АТР. Уместно спросить, откуда же они берутся. Z-схема дает на это простой ответ. Падение потенциала в цепи переноса электронов, соединяющей верхний конец фотосистемы II с нижним концом фотосистемы I, вполне достаточно для синтеза АТР в результате переноса электронов. По всей вероятности, на каждую пару электронов, проходящих по этой цепи переносчиков, синтезируется только одна молекула АТР. Поскольку, согласно стехиометрии уравнения (11-16), на каждую молекулу NADPH приходится Р/г молекулы АТР, должен существовать еще ка-кой-то механизм синтеза АТР. Кроме того, в хлоропластах, несомненно, протекает и множество других АТР-зависимых процессов, так что реальные потребности в АТР, генерируемом в ходе фотосинтеза, могут быть значительно выше. [c.39]

Обесцвечивание бактериохлорофилла сопровождается появлением сигнала ЭПР со значением g =l,82 по-видимому, это обусловлено восстановлением первичного акцептора, возможно негемового железа [96]. Судя по другим данным, акцептором является хинон [97] (или убихи-нон в Rhodopseudotnonas). Соответствующей модельной реакцией служит фотовосстановление бензохинона при обесцвечивании хлорофилла, происходящее в спиртовом растворе [98]. Первичным акцептором в-фотосистеме I хлоропластов, по-видимому, является особый Ре-З-белок [99. [c.47]

Ф. пространственно и во времени разделяется на два сравнительно обособленных процесса световую стацию окисления воды и темновую стадию восстановления СО2 (рис. 1). Обе эти стадии осзтоествляются у высших растений и водорослей в специализир. органеллах клетки - хлоропластах. Исключение - синезеленые водоросли (цианобактерии), у к-рых нет аппарата Ф., обособленного от цитоплазматич. мембран. [c.176]

Перенос электронов. Возможно, наиболее существенную роль играют изопренилированные молекулы убихинона и менахинона, которые являются дыхательными коферментами в системах переноса электронов у животных, растений и микроорганизмов, а также близкий к ним по строению хинон — пластохинон фотосинтетических систем переноса электронов в хлоропластах (гл. 10). Важным свойством в данном случае является легкость и обратимость восстановления хинонов через семи-хиноновый радикал до гидрохинонов. [c.119]

Наряду с гемопротеидами широко распространены белки, содержащие железо в виде железосерных кластеров негемиповое железо). Эти белки играют важную роль в многочисленных процессах переноса э.т1ектронов — при фотосинтезе, окислительном фосфорилировании, для восстановления азота до аммиака азотфик-сирующими бактериями. Наиболее изучены железосерные белки из хлоропластов зеленых растений и бактериальные белки, известные под общим названием фер- [c.65]

Частично эта энергия расходуется на фосфорилирование АДФ. Отдельные стадии этого сложного процесса называют световыми стадиями фотосинтеза. Накопление в хлоропластах. NADP-H и АТФ создает необходимые предпосылки для восстановления СОг, которое происходит уже без участия световой энергии и приводит к накоплению углеводов по брутто-уравнению [c.342]

Можно представить модельную систему производства водорода, в которой фотосинтез остановлен на стадии разложения воды [528]. Водород при этом выводится из продукта растительного происхождения или водоросли до того, как он будет израсходован на восстановление диоксида углерода. Для такой модельной системы из клеток растений в чистом виде выделяются хлоропласты — оргапеллы, в которых протекает фотосинтез. Предполагается, что в таких модельных системах можно достигнуть КПД на уровне 10 %, пока же такая система может работать с КПД примерно 1 % Источником гидрогеназы являются, например, клетки сине-зеленых водорослей или ряда [c.344]

Все попытки осуществить фотосинтез с чистым хлорофиллом в различных растворителях остались безуспешными. Наоборот исследования, проведенные с хлоропластамп, выделенными из клеток, или даже с фрагментами хлоропластов (зернами), привели к интересным результатам. Взвешенные в воде и выдерживаемые на свету хлоропласты не способны восстанавливать двуокись углерода, но взаимодействуют с более легко восстанавливающимися веществами, как, например, с ионом трехвалентного железа, хиноном и некоторыми простыми красителями. При восстановлении образуются ион двухвалентного железа, гидрохинон и т.д. и выделяется экивалентное количество кислорода. При проведении этой реакции в воде, меченной 0 , оказалось возможным доказать, что выделенный кислород происходит из воды. Таким образом, реакция является фотохимическим разложением воды, происходящим только в присутствии акцептора (А) для образующихся атомов водорода (Р. Хилл, 1937 г.) [c.260]

Существенным наблюдением является то, что аденозинтрифосфорная кислота образуется в процессе фотосинтеза за счет реакции окисления (дыхания), протекающей параллельно реакциям восстановления. При этом при фотохимических реакциях теряется примерно /3 водорода, связываемого в виде дигидродегидразы, но зато образуются за счет темповой реакции две высокоэргические фосфатные связи, необходимые для последующих синтезов. Реакция образования аденозинтрифосфор-нон кислоты происходит только в присутствии ферментов, содержащихся в митохондриях клеток зеленых листьев. При инкубации хлоропластов, митохондрий, Kol, неорганического фосфата и АДФ был осуществлен фотохимический синтез АТФ (Охоа) [c.261]

Бесклеточные препараты фотосинтезирующих бактерий также катализируют восстановление пиридиннуклеотидов на свету. В противоположность хлоропластам бактериальные хроматофоры содержат прочно связанную НАД-специфичную пиридиннуклеотидре-дуктазу. Восстановление каждого эквивалента НАД сопряжено с окислением одного эквивалента восстановителя, такого, как янтарная кислота или ФМН-Нг. [c.263]

Выдвинуто предположение, что в рекомбинации Н и ОН определенную роль играют цитохромы и что в процессе фотосинтетического фосфорилирования участвует последовательный ряд цитохромов, аналогично тому, как это предполагается для фосфорилирования в дыхательной цепи. При освещении листьев или хлоропластов наблюдаются характерные спектральные изменения. Эти изменения соответствуют возбуждаемой светом реакции окисления цитохрома f гидроксилом и восстановления цитохрома b водородом. Дальнейшим доказательством участия цитохромов служат данные, что циклическое фотосинтетическое фосфорилирование, катализируемое отмытыми хроматофорами hromatium и R. rubrum, подавляется антимицином А и 2-гептил-4-оксихинолин-К-оксидом, который в дыхательной цепи подавляет восстановление цитохрома с цитохромом Ь. Показано, что антимицин А не оказывает значительного подавляющего действия на циклическое фотосинтетическое фосфорилирование в хлоропластах. Однако эти данные необходимо проверить, так как в бактериальных хроматофорах устойчивость к антими-цину А зависит от фактора (или факторов), содержащегося в надосадочной жидкости. 2-Гептил-4-оксихинолин-К-оксид является сильным ингибитором нециклического фотосинтетического фосфорилирования в хлоропластах. Менее эффективно это вещество подавляет циклическое фотосинтетическое фосфорилирование в присутствии ФМН и витамина Кз и совсем не оказывает подавляющего действия на тот же процесс в присутствии ФМС [4]. [c.268]

Относительные скорости нециклического фотосинтетического фосфорилирования, связанного с восстановлением НАДФ, и циклического фотосинтетического фосфорилирования в целом растении в настоящее время неизвестны. В изолированных хлоропластах скорость фотосинтетического фосфорилирования в присутствии ФМС превышает 2000 мкмоль фосфора на 1 мг хлорофилла в 1 час. Такая скорость более чем достаточна для фотосинтеза, который в неповрежденном листе при полном освещении протекает со скоростью около 200 мкмоль поглощенной углекислоты на 1 мг хлорофилла в 1 час. Хотя прямое сравнение интактных тканей и бесклеточных систем не всегда можно проводить, циклическое фотосинтетическое фосфорилирование, по-видимому, вполне удовлетворяет потребности фотосинтеза и даже доставляет АТФ для других эндер- [c.274]

Хлоропласт считают центром фотосинтеза, способным катализировать отдельно световую и темновую реакции и тем самым воздействовать на восстановление углекислоты до триозофосфата и фосфатов сахаров. В то время как скорость световой реакции (синтез АТФ и восстановление НАДФ), катализируемой изолированными хлоропластами, более чем достаточна для фотосинтеза in vivo (см. выше), суммарная скорость ассимиляции углекислоты изолированными хлоропластами низка. Например, изолированные хлоропласты катализируют ассимиляцию со скоростью приблизительно 4 мкмоль углекислоты на 1 мг хлорофилла в 1 час, а в целой ткани этот процесс протекает со скоростью 200 мкмоль углекислоты на 1 мг хлорофилла в 1 час. Причина этого различия неясна. [c.275]

Набор светособирающих, или антенных, пигментов с его реакционным центром, поставляющим высокоэнергетические электроны для восстановления NADP, образует фотосистему I, максимально возбуждаемую светом с длиной волны 700 нм. Найдено, однако, что максимальная скорость выделения кислорода достигается лишь в том случае, если хлоропласты поглощают не только свет с длиной волны 700 нм, но и более корот- [c.694]

Смотреть страницы где упоминается термин Хлоропласты восстановление: [c.295] [c.564] [c.227] [c.48] [c.49] [c.54] [c.178] [c.87] [c.385] [c.594] [c.409] [c.381] [c.365] [c.448] [c.425] [c.257] [c.271] [c.273] [c.273] [c.275] [c.278] [c.280] [c.282] [c.47] [c.691] [c.714] [c.138] [c.43] [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология