Справочник химика 21. При фотосинтезе в растении кислород выделяется в процессе
«Пластический обмен. Фотосинтез». 1.При фотосинтезе в...
Проблемы с решением?
Если ответа нет или он оказался неправильным по предмету Химия, то попробуй воспользоваться поиском на сайте или задать вопрос самостоятельно.
Если же проблемы возникают регулярно, то возможно Вам стоит обратиться к помощи репетитора. Мы собрали лучших репетиторов, которые научать Вас или Вашего ребёнка решать даже самые сложные задачи, при необходимости вы можете воспользовать пробным уроком. Заполните форму ниже и мы сделаем всё возможное, чтобы решение задач больше не представляло сложностей.
Найти другие ответыshkolniku.com
Кислород, выделяющийся при фотосинтезе, происходит из воды
Способность восстанавливать углеродные соединения с помощью солнечной энергии позволила появившемуся живому организму усваивать двуокись углерода, возможно в виде иона карбоната или бикарбоната, из окружающего первичного океана и использовать эту двуокись углерода в качестве источника атомов углерода для образования молекул сахаров и других питательных молекул. Эта реакция составляет сущность процесса фотосинтеза. В зеленых растениях при фотосинтезе происходит восстановление двуокиси углерода до альдегида (углевода), при котором вода служит первичным источником атомов водорода, а в атмосферу выделяется высвобождаемый при таком восстановлении кислород. Так же как и при анаэробном метаболизме (см. разд. Первичный метаболизм ), каждая реакция, входящая в процесс фотосинтеза, требует участия строго специфического фермента. [c.39]
Наряду с процессами выделения двуокиси углерода идут процессы связывания ее. Так, в присутствии воды СО Связывается с карбонатами земной коры с пол ением бикарбонатов. Растения поглощают из воздуха СО2 и под действием солнечного света разлагают его на углерод и кислород. Кислород уходит в атмосферу, а из углерода, взаимодействующего с водой и минеральными солями, в растениях образуются различные органические соединения, в частности крахмал, растительные белки и другие вещества. Этот процесс создания органических веществ из СО2 и HgO, называемый процессом фотосинтеза, происходит только под действием солнечных лучей в зеленых частях растений, содержащих хлорофилловые зерна. Органические вещества растений служат материалом для построения животных организмов. При гниении животных и растительных организмов органические вещества разлагаются и СО2 снова выделяется в воздух. Так происходит постоянный круговорот углерода в природе. [c.227]
В процессе фотосинтеза водоросли и цианобактерии выделяют кислород. В темновой стадии фотосинтеза в процессе дыхания они потребляют кислород. Рост растений происходит при положительном балансе фотосинтез - дыхание. Поскольку активность фотосинтеза, а следовательно и интенсивность образования кислорода меняется в зависимости от уровня освещенности, а активность дыхания и интенсивность потребления кислорода не изменяются в зависимости от прозрачности и глубины воды, то существует предельная глубина водоема, на которой еще возможен рост растений. Эта глубина называется уровнем компенсации. Он изменяется в зависимости от времени суток, прозрачности воды и времени года. В океанах в зависимости от широты уровень компенсации располагается на глубине 50-100 м. В пресных водоемах, особенно эвтрофных, уровень компенсации меньше. [c.80]
К макрофитам относится высшая водная растительность, которая в водоемах и водотоках представлена большим количеством видов. В отличие от наземных дыхание у подводных растений происходит через всю оболочку листьев, проницаемую для газов. В результате фотосинтеза возрастает концентрация растворенного в воде кислорода и снижается содержание в ней свободной углекислоты. Одновре.менно наблюдается уменьшение ВПК и количества аммонийных солей, а также увеличение нитратов, нитритов и окисляемости (за счет растительных остатков). В воде, прошедшей через заросли высшей водной растительности, значительно снижается количество взвешенных веществ вследствие прилипания их к слизистым поверхностям растений. Макрофиты выделяют в воду вещества типа фитонцидов, под воздействием которых погибают микробы группы кишечной палочки и патогенные микробы. В присутствии высшей водной растительности наблюдается также торможение процесса цветения воды. Несмотря на [c.188]
При сбросе сточных вод в небольшие водоемы наблюдается помутнение воды, вызываемое попавшими в нее вместе со сточной водой взвешенными веществами. Солнечный свет больше не может проникать сквозь толщу мутной воды, и водные растения не получают достаточного количества солнечной энергии. Поэтому они уже не могут перерабатывать загрязнения в количествах, необходимых для образования высших соединений. В ходе процессов, которые вследствие участия в них солнечного света называют фотосинтезом, растения выделяют кислород, растворяющийся в воде, и, таким образом, количество кислорода может быть увеличено в желаемых пределах. В результате помутнения воды, вызванного сильным загрязнением, с одной стороны, уменьшается количество вырабатываемого растениями кислорода, а с другой — из-за увеличения питания за счет разлагающихся веществ значительно увеличивается количество животных организмов, для жизнедеятельности которых требуется больше кислорода. Оба процесса ведут к сокращению количества кислорода в месте сброса сточных вод. Положение становится критическим, когда содержание растворенного кислорода снижается до 3—4 г/м , так как в этом случае погибает рыба. Гибель рыбы в водоеме всегда свидетельствует о превышении допустимых норм загрязнения водоемов сточными водами. Чем больше и разнообразнее мир живых организмов, принимающих участие в разложении органических загрязнений, тем быстрее происходят преобразования в водоемах. Для того чтобы вода в реке обладала [c.25]
ФОТОСИНТЕЗ — синтез растениями органических веществ (углеводов, белков, жиров) из диоксида углерода, воды, азота, ( юсфора, минеральных солей и других компонентов с помощью солнечной энергии, поглощаемой пигментом хлорофиллом. Ф.— основной процесс образования органических веществ на Земле, определяющий круговорот углерода, кислорода и других элементов, а также основной механизм трансформации солнечной энергии на нашей планете. В процессе Ф, растения усваивают вгод4 101 туглерода, разлагают 1,2 х X 10 т воды, выделяют 1 10 т кислорода и запасают 4-102° кал солнечной энергии в виде химической энергии продуктов Ф. Это количество энергии намного превышает годовую потребность человечества в ней. Ф.—сложный окис-лительно-восстановительный процесс, сочетающий фотохимические реакции с ферментативными. Вследствие Ф. происходит окисление воды с выделением молекулярного кислорода и восстановление диоксида углерода, что выражается [c.268]
Животных организмов на Земле насчитывается 11 типов, подразделяемых на 65 классов, большинство из которых обитают в море, и лишь 8 классов живут на суше. Кроме того, насчитывают 17 типов и 33 класса растений, из которых 5 классов обитает в Мировом океане и 10 классов — в пресных и морских водах. К типам растений, распространенным в морях и океанах, относятся водоросли зеленые, бурые, красные, сине-зеленые, разножгутиковые, диатомовые. Характерная особенность растительных организмов— это способность преобразовывать неорганическое вещество в органическое в процессе фотосинтеза, т. е. при поглощении углекислого газа из воды, освещенной солнечными лучами, растения создают углеводы (органические вещества), необходимые для их жизнедеятельности. При проникновении солнечного света в воде происходит преобразование солнечной энергии в химическую, т. е. углекислый газ и вода как продукты полного окисления углерода и водорода входят в состав органического вещества, а освободившийся при разложении воды кислород выделяется в морскую воду. Животные не способны к синтезу органических веществ, но основным источником их питания служат органические вещества, синтезируемые растениями. В процессе фотосинтеза начинается преобразование неорганических веществ в органические отмирание и разложение морских растений и остатков поглотивших их животных определяют вновь переход органических веществ в неорганические. Так осуществляется круговорот веществ в морской воде. [c.172]
Кроме того, газообразный кислород смешивается с водой в результате аэрации, которая происходит, если вода падает с плотин, перетекает через валуны и другие препятствия, образуя в результате водо-воздушную пену . Газообразный кислород попадает в природные водоемы в результате фотосинтеза - процесса, при котором зеленые растения у океанский планктон синтезируют углеводы из диоксида углерода и воды пря н.шичии солнечного света. В дневные часы водные зеленые растения постоянно синтезируют сахара. При этом также получается газообразный кислород, который выделяется из водных растений в окружающую воду. Суммарное химическое уравнение, описывающее образование глюкозы ((Ь5Н1205) и кислорода при фотосинтезе, может быть представлено следующим образом [c.58]
Реаэрация из атмосферы — главный источник поступления кислорода в реку. Кроме того, растворенный кислород могут содержать сбрасываемые в реку дождевые воды. Водоросли выделяют кислород при фотосинтезе, однако последний происходит не всегда этот процесс является ненадежным источником поступлення кислорода и не описывается математически. [c.125]
Что нового внесло применение меченых атомов в науку о питании растений и использовании удобрений Прежде всего надо отметить, что при помощи тяжелого изотопа кислорода 18 доказана неверность существовавших долгое время представлений о ходе фотосинтеза в зеленых растениях. Более 100 лет в науке считали, что под влиянием энергии солнечных лучей в зеленом пигменте — хлорофилле происходит распад поступившего через устьица углекислого газа на углерод и кислород (СОг—+ Ог), причем кислород выделяется обратно в атмосферу, а углерод присоединяется к воде, давая начало простейшему органическому веществу — формальдегиду (С НгО = СНгО). Уплотнение шести молекул формальдегида приводило, согласно предположению, к возникновению простого сахара (бСНгО— СбН120б). [c.204]
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]
В. Озера. В слоистом озере вертикальное разделение Ф и Д происходит в результате того, что водоросли сохраняют способность к фотосинтезу только в эвтрофических верхних слоях. Осев на дно в результате гравитации, органическое вещество водорослей, синтезированное при избытке СО2 или НСОз в верхних слоях озера, биохимически окисляется. Большая часть кислорода, выделенного в процессе фотосинтеза, выделяется в атмосферу и становится недоступным для Д-организмов глубоких водных слоев (см. рис. 4). Чрезмерная продукция на поверхности озера (Д Ф) соответствует анаэробным условиям на дне озера (Ф Д). Это прогрессивное обогащение воды питательными веществами и повышение про- [c.24]
В настоящее время известно, что этот процесс в основном совершается в зеленых листьях растений. Растения поглощают из воздуха углекислый 1 аз, выделяя обратно в атмосферу такой же объем кислорода. В присутствии зеленого вещества — хлорофилла, являющегося катализатором, углекпслый газ, взаимодействуя с водой, образует более сложные углеродистые соединения крахмал, клетчатку, сахар, жиры и, наконец, белки, из которых состоят тела растений и животных. Превращение углекислого газа и воды в сложные органические соединения есть эндотермический процесс, сопро-1юждающийся поглощением энергии. Источником энергии в этом процессе является солнечная энергия, которая и обусловливает сложные превращения. Так как процесс образования органического вещества в растениях происходит под влиянием света, он и получил название фотосинтеза. [c.205]
Выделяющийся при фотосинтезе кислород получается из вступающей в реакцию воды, образующаяся же молекула воды отличается от тех двух молекул, которые подверглись фотолизу. На рис. 4.1 приведена схема, которая может помочь читателю нагляднее представить себе общий ход рассматриваемой реакции. Из этой схемы видно, что световая энергия используется для разложения воды. При этом выделяется кислород и образуй ется также водород (или восстановительная сила ), расходуемый 1) на восстановление СОг до конечного продукта фотог синтеза (СНгО) и 2) на образование новой молекулы воды . Конечно, это самое краткое описание фотосинтеза, и в каждой из представленных здесь простых реакций в действительности имеется много промежуточных этапов. Одни из этих этапов связаны с превращением световой энергии в химическую, другие же могут происходить как на свету, так и в темноте. Эти последние называются темповыми реакциями фотосинтеза. [c.107]
chem21.info
Кислород, выделение при фотосинтезе - Справочник химика 21
Выделение каждой молекулы кислорода при фотосинтезе связано с ассимиляцией 1 молекулы углекислоты, для чего требуются [c.265]
Далее можно поставить вопрос, одинаков ли промежуточный окислитель, вызывающий потерю адаптации в темноте е промежуточным продуктом Од фотосинтеза и фоторедукции, или только имеет с ним сходство по способности окислять гидрогеназу Вопрос важен потому, что если справедливо первое предположение, то выделение кислорода при фотосинтезе (реакция 6.7гГ) следует рассматривать как обратимый процесс, направление которого зависит от концентрации Оа и парциального давления кислорода. [c.139]
Если это верно, то отсутствие выделения кислорода во время фоторедукции указывает, что выделяющий кислород энзим Ео находится в неактивном состоянии. Вторым аргументом в пользу отсутствия активного энзима Ео в адаптированном состоянии является тот факт, что процесс адаптации, так же как и выделение кислорода при фотосинтезе, чувствителен к очень небольшим количествам гидроксиламина и фенантролина. Для объяснения подобного сходства можно предположить, что образование комплекса с гидроксилами-ном замораживает энзим Ео в окисленной форме, мешая таким образом его фотосинтетической функции, но одновременно препятствуя потери активности энзима путем восстановления во время анаэробной инкубации. [c.140]
Ранее было установлено, что в основном пути дыхательного процесса некоторые оксидазы обходят в своем действии образование свободных перекисей и что механизмом выделения кислорода в фотосинтезе может оказаться путь, обратный действию этих оксидаз. [c.303]
Важнейшим этапом в эволюции биосферы можно считать появление способности к принципиально новому типу автотрофной ассимиляции СО-. — фотосинтезу. Процесс фотосинтеза отличается от фоторедукции по целому ряду признаков в качестве донора водорода, идущего на восстановление СО2, используется вода восстановление углекислого газа сопряжено с выделением кислорода продуктами фотосинтеза являются преимущественно углеводы, а не органические кислоты и аминокислоты. Способностью к фотосинтезу обладают водоросли и выс-щие растения. Продуктивность фотосинтеза у них выше масштабов потребления ассимилятов, и поэтому часть из них (углеводы) может откладываться в виде запасных веществ. В темноте они расходуются в процессе дыхания, поддерживая потребности клеток в метаболитах и энергии. Можно считать, что появление фотосинтеза и накопление кислорода в атмосфере привело к возникновению дыхания. Водоросли оказались в гораздо более выгодном положении по сравнению с бактериями, осуществляющими фоторедукцию. Первые удовлетворяли свои потребности в энергии и метаболитах для осуществления биосинтезов и других эндергонических процессов на свету за счет фотосинтеза, а в темноте — за счет дыхания. Развитие же вторых находится в полной зависимости от освещения и не может нормально [c.19]
ПРИМЕНЕНИЕ МАНОМЕТРИЧЕСКОЙ МЕТОДИКИ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ИЗУЧЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ МЕЧЕНОЙ УГЛЕКИСЛОТЫ И ВЫДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА НРИ ФОТОСИНТЕЗЕ [c.62]
Определение фотосинтетической первичной продукции. Определение первичной продукции дает представление о характере водоема и возможной, не явно выраженной токсичности. Водоросли фитопланктона в процессе фотосинтеза на свету используют углекислоту и бикарбонаты, образуя органическое вещество и выделяя кислород. Часть кислорода потребляют растения при дыхании. Разность между количеством кислорода, выделенного водорослями и пошедшего на дыхание, представляет собой величину продукции кислорода, выделяемого в результате фотосинтетической аэрации. Она зависит как от характера исследуемого водоема, так и от токсичности. Для определения первичной продукции (фотосинтетической аэрации) кислородные склянки объемом 200—250 мл, наполненные речной водой и закрытые пробками, подвешивают вертикально в водоеме на разных глубинах, на каждой глубине по 1 белой и 1 черной склянке. По прошествии нескольких часов склянки снимают и находят в них содержание растворенного кислорода. Количество кислорода определяют титрованием по Винклеру с теми же реактивами, что и при определении ВПК. Расчет доли фотосинтетической аэрации (мг/л) производят по формуле [c.229]
Одинаковый квантовый выход Фотосинтеза бактерий и Фотосинтеза зеленых растений, идущего с выделением кислорода (аэробного Фотосинтеза). В бактериальном фотосинтезе расход квантов на восстановление одной молекулы СО2 такого же порядка, как и [c.25]
По имеющимся представлениям, механизм гербицидного действия анилидов связан со способностью их ингибировать процессы выделения кислорода при фотосинтезе (5—9). Эти соединения подавляют фотолитическую активность изолированных хлоропластов в концентрациях 10 — 10 М (2, 3, 5—8). [c.92]
В водоеме одновременно происходят два противоположных процесса - образование и разрушение органического вещества. В темноте процесс фотосинтеза прекращается, следовательно, прекращается и потребление углекислоты из окружающей среды и выделение эквивалентного количества кислорода. Процессы же дыхания в темноте идут с той же скоростью, что и в светлое время. Поэтому сравнив результаты жизнедеятельности водных сообществ на свету и в темноте, можно рассчитывать величину первичной продукции, а также величину деструкции в водоемах. О процессах образования органического вещества и его деструкции можно судить по нескольким различным показателям, например по скорости потребления кислорода, выделению СО2, изменению pH и т. д. [c.76]
Наиболее объективным методом определения потребности прудов в удобрениях, с помощью которого осуществляется и контроль за эффективностью их первичного действия, является метод биологических испытаний, при котором реакцию планктона на действие внесенных удобрений определяют по интенсивности фотосинтеза, измеряемой в кислородных единицах. Для измерения количества кислорода, выделенного в процессе фотосинтеза и поглощенного органическим веществом планктона, применяют метод склянок. Берут кислородные склянки объемом 100-120 мл из прозрачного стекла с притертыми пробками и заполняют их водой из исследуемого пруда. Воду для заполнения склянок отбирают в чистое эмалированное ведро из разных мест пруда (10-15 точек) для получения средней пробы. Воду в ведре перемешивают и с помощью резинового шланга заполняют 114 [c.114]
Алексей Николаевич Бах, памяти которого посвящено настоящее чтение, впервые выдвинул точку зрения на фотосинтез как на сопряженный окислительно-восстановительный процесс. Он впервые обосновал ныне общепринятое представление о выделении кислорода при фотосинтезе из промежуточного перекисного соединения [1]. Еще ранее К. А. Тимирязев [2] высказал предположение, что хлорофилл при фотосинтезе испытывает обратимое окислительно-восстановительное химическое превращение. И ныне эти представления К. А. Тимирязева и А. Н. Баха продолжают диктовать правильное направление исследования одной из труднейших проблем современного естествознания — фотосинтеза растений. [c.360]
Согласно экспериментальным данным, полученным в последние годы, восстановление углекислоты высшими растениями осуществляется при участии биметаллической ферментной системы, активируемой марганцем и железом (Бойченко, 1949, 1963, 1966 Бойченко, Саенко, 1959, 1961). Восстановленное железо фермента участвует в восстановлении углекислоты Мп +, имеющийся в составе фермента, способствует образованию липидной гидроперекиси, образование которой предшествует выделению свободного кислорода при фотосинтезе. [c.101]
Выделение кислорода при фотосинтезе [c.65]
Известно 5 групп эубактерий, способных преобразовывать световую энергию в химическую с помощью хлорофилла. Фотосинтез, осуществляемый ими, делится на 2 типа не сопровождающийся выделением молекулярного кислорода (бескислородный фотосинтез) и сопровождающийся выделением О2 (кислородный фотосинтез). В соответствии с этим все фотосинтезирующие эубактерии в IX издании Определителя бактерий Берги предложено разделить на две таксономические группы в ранге классов Апоху-рЬо1оЬас1епа и ОхурЬо1оЬас1епа. Эубактерии, осуществляющие бескислородный фотосинтез, на основании таких признаков, как пигментный состав и тонкое строение фотосинтетического аппарата, делятся на 3 группы пурпурные, зеленые бактерии и гелиобактерии. Эубактерии, фотосинтез которых сопровождается выделением О2, включают 2 группы организмов цианобактерии и прохлорофиты. В основу деления положены те же признаки (см. табл. 21 — 23). Критерии, определяющие там, где это возможно, деление на таксоны более низкого ранга, даны при характеристике каждой из выделенных групп. [c.297]
Рассмотрш связь полученных результатов с механизмом образования кислорода при фотосинтезе. Согласно гипотезе Кока [з],кисло-родвыдехяющий центр фотосистемы П может находится в пяти состояниях > степень окисления которых отличается на одну единицу. Под действием четырех квантов света происходит последовательно окисление до, которое окисляет воду с образованием О . Считая, ч о число атомов марганца в активном центре равно трем, можно предложить следующий механизм выделения О2. находящийся в соответствии с четырехквантовой схемой окисления воды [c.154]
В. Озера. В слоистом озере вертикальное разделение Ф и Д происходит в результате того, что водоросли сохраняют способность к фотосинтезу только в эвтрофических верхних слоях. Осев на дно в результате гравитации, органическое вещество водорослей, синтезированное при избытке СО2 или НСОз в верхних слоях озера, биохимически окисляется. Большая часть кислорода, выделенного в процессе фотосинтеза, выделяется в атмосферу и становится недоступным для Д-организмов глубоких водных слоев (см. рис. 4). Чрезмерная продукция на поверхности озера (Д Ф) соответствует анаэробным условиям на дне озера (Ф Д). Это прогрессивное обогащение воды питательными веществами и повышение про- [c.24]
СОДЕРЖАНИЕ ИЗОТОПА КИСЛОРОДА 0 В КИСЛОРОДЕ, ВЫДЕЛЕННОМ ПРИ ФОТОСИНТЕЗЕ У HLORELLA ) [120] [c.60]
Если это объяснение правильно, то выделение кислорода сухими листьями на свету не имеет прямого отношения к фотосинтезу (кроме того, что процесс их сенсибилизируется хлорофиллом). Однако опыты Хилла [26, 34, 35, 36] говорят в пользу другой гипотезы, а именно, что выделение кислорода листьями в порошкообразном состоянии имеет определенное отношение к образованию кислорода при фотосинтезе. [c.67]
Выделение кислорода при фотосинтезе может идти в порядке, обратном какому-либо из этих механизмов. Поэтому рассмотрим следующие возможности 1) промежуточное образование перекиси водорода, нанример при фотохимической реакции, обратной (11.2), за которой следует или окислтение этой перекиси по реакции, обратной (11.1), или, что более вероятно, ее дисмутация по уравнению (11.3) 2) подобный же процесс с органическими перекисями и 3) выделение кис.торода без промежуточного образования свободных перекисей, т. е. реакция, обратная (11.4). [c.291]
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]
Гидроксиламин не оказывает также действия на восстановление двуокиси углерода бактериями (с водородом или сероводородом в роли восстановителей). Как видно из глав VI и VII, эти процессы имеют или одинаковый, или сходный с обычным фотосинтезом первичный фотохимический процесс, ведущий к образованию первоначального продукта окисления (ОН или Z. Однако различия этих первичных продуктов заключаются в том, что они разлагаются с выделением кислорода в нормальном фотосинтезе, но восстанавливаются водородом, сероводородом или иными восстановителями при фоторедукцин у бактерий или адаптированных водорослей. Малая чувствительность последних процессов к гидроксиламину ясно указывает, что чувствительный к этому яду энзим участвует лишь в стадии выделения кислорода в фотосинтезе. [c.320]
Другое объяснение анаэробного торможения выдвинуто Вильштеттером [7] и Франком [11]. Эти исследователи полагают, что первой ступенью фотосинтеза может быть фотохимическое дегидрирование хлорофилла кислородом, приводяш ее к образованию фотохимически активного монодегидрохлорофилла . Эта гипотеза имеет известное сходство с концепцией дисмутации энергии , описанной в главе IX. Возможно, что нет нужды в специальном объяснении роли кислорода в фотосинтезе, так как не доказана его необходимость для этого процесса. Так, Харвей [5] воспользовался исключительно чувствительными к кислороду светяш имися бактериями и показал, что у водорослей выделение кислорода начинается в течение первой секунды с начала освещения даже в среде, лишенной всяких следов кислорода. Франк и Прингсхейм, наблюдая тушение фосфоресценции адсорбированных красителей, обнаружили, что водоросли выделяют кислород при первой вспышке даже после 2-часового пребывания в чистейшем азоте. После выяснения сходства фотохимического процесса у зеленых растений и пурпурных бактерий Гаффрон [8, 10] отметил, что многие пурпурные бактерии живут лишь в строго анаэробных условиях. Это также служит доказательством, что кислород не необходим для фотосинтеза. [c.335]
Эти перекиси могут передавать кислород другим акцепторам, объясняя таким образом катализируемое каротином окисление ненасыщенных соединений. Имеются указания [14, 22, 28], что следы каротина ускоряют поглощение кислорода многими самоокисляющи-мися веществами, например линолевой кислотой. Эта способность каротиноидов играть роль обратимых кислородных акцепторов заставила многих исследователей [12, 21, 27] допустить возможность каталитической функции каротина или родственного ему витамина А в связывании кислорода при дыхании. Точно так же логично предположить их участие в обратном процессе — выделении кислорода при фотосинтезе (см. главу XI). [c.480]
НИЗКИЙ оптический дихроизм хлоропластов может объясняться именно этой недостаточно строгой ориентацией. Парк и др. [251—253] определили молекулярный состав квантосом, исследуя разрушенные хлоропласты шпината. Для зеленых ламеллярных структур диаметром от 2000 до 80 нм, полученных центрифугированием при постепенно возрастающих скоростях, отношение хлорофилла к азоту было довольно постоянным. Крупные структуры были, по-видимому, лишены гран, тогда как фракция более мелких частиц содержала граны. Эти результаты служат доказательством равномерного распределения хлорофилла по всей ламеллярной структуре хлоропласта. Было высказано предположение, что обычно наблюдаемая флуоресценция одних только гран объясняется более высоким содержанием ламеллярных структур. В квантосомах были обнаружены небольшие количества трех переходных металлов — железа, марганца и меди, причём концентрация марганца оказалась наиболее низкой. Марганец необходим для выделения кислорода при фотосинтезе. Учитывая это. Парк и Пон [253] рассчитали молекулярный вес наименьшей единицы в ламелле, которая, очевидно, еще могла бы осуществлять фотосинтез, т. е. частицы, соответствующей одному атому марганца. Он оказался равным 9,6-10 . Позже [251] расчеты были проведены с учетом данных об объеме квантосом (полученных путем измерений на электронных микрофотографиях), а также результатов определений эффективной плавучей плотности разрушенных ламеллярных структур в ультрацентрифуге. Было обнаружено, что молекулярный вес квантосом равен 2-10 , что соответствует двум атомам марганца. Данные о молекулярном составе квантосом представлены в табл. 1. Мембрана толщиной 10 нм содержит 50% липида и 50% белка. Следовательно, с учетом разницы в плотности (1,0 1,4) можно считать, что на долю липида приходится около 6,5 нм толщины мембраны, а это согласуется с представлением о существовании двойного липидного слоя. [c.35]
Изава и Гуд [179] провели обширное исследование с целью выяснить число точек в изолированных хлоропластах шпината, которые чувствительны к ингибиторам выделения кислорода при фотосинтезе. Помимо монурона, они испытали М-(3,4-ди-xлopфeнил)-N N -димeтилмoчeвинy (диурон) и 2-хлор-4-этил-амино-6-изопропиламино-силингибиторов хлоропластами оказалось состоящим из трех процессов 1) необратимое связывание одной молекулы ингибитора на каждые 1000 молекул хлорофилла (связанные молекулы не оказывают ингибирующего действия) 2) разделение ингибитора между внешней средой и хлоропластами выше этого порога концентрации 3) поглощение, определяющее степень ингибирования и обусловленное, возможно, образованием комплекса фермент — ингибитор. С учетом первого из этих процессов два метода анализа результатов, основанные на явле- [c.278]
Происхождение кислорода, выделяемого при фотосинтезе из воды, подтвердилось и в опытах с морским фитопланктоном (диатомовые водоросли), в которых изотопный состав кислорода определяли масс-спектрометрическим методом (Виноградов и др.,1959). Содержание 0 в кислороде морской воды составляет 0,19915 , а в кислороде, выделенном водорослями, он равнялся 0,2005/ь. Если кислород, выделяемый при фотосинтезе, это - кислород юды, то встает вопрос о причине наблюдаемого во многих случаях некоторого его утяжеления по отношению к кислороду воды. Большая серия работ по выяснению этого явления проведена А.П.Виноградовым с сотрудниками. Ими показано, что некоторое утяжеление возможно аа счет фракционирования кислорода при дыхании. При дыхании прешлущественно используется лепсий изотоп кислорода 0 , поэтому утяжеляется остающийся кислород, выделяемый в атмосферу, в наружный раствор (Виноградов и др., 1959, 1960 Виноградов, 1962 Виноградов, Кутюрин, 1962). [c.31]
Что касается механизма действия монурона и диурона на реакцию Хклла и ввделение кислорода при фотосинтезе, то он еще мало выяснен. Опыты, в которых изучалось действие этих ингибиторов на фотосинтез (выделение кислорода) хлореллы и восстановление фер- [c.216]
Для оценки скорости процессов круговорота углерода используется определение баланса кислорода, концентрацию которого можно измерить очень точным иодометрическим титрованием, методом Винклера. Берут темную и светлую склянки с одинаковыми пробами воды. Продукция оценивается по выделению кислорода при фотосинтезе в светлой склянке, считая, что выделение кислорода эквивалентно синтезу органического вещества. Деструкцию определяют в темной склянке вариантом биохимического потребления кислорода БПК5, широко применяемого для сточных вод. По методу Винберга баланс между продукцией и деструкцией определяют в пробах воды в светлой и темной склянках, которые подвешивают на тросе в водоеме при естественной освещенности и температуре. Разность между светлой и темной склянками дает чистую продукцию за рассматриваемый промежуток времени, обычно сутки. Определение кислорода титрованием или электрохимически можно заменить быстрыми и гораздо более чувствительными радиоизотопными методами. [c.164]
ВЛИЯНИЕ МЕТУРИНА НА ПРОЦЕССЫ ВЫДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА ПРИ ФОТОСИНТЕЗЕ [c.191]
По литературным данным механизм гербицидного действия фенил-диметилмочевин связан с подавлением ими процессов фотосинтеза, в частности, ингибированием процессов выделения кислорода при фотосинтезе (4—8). Для изучения возможного действия метурина на путь выделения кислорода при фотосинтезе мы определяли фотолитическую активность хлоропластов, изолированных из обработанных гербицидом растений. Для сравнения испытывали монурон. [c.191]
Общее количество углекислого газа, которое ассимилируется зеленой растительностью земного шара, ежегодно достигает 0,4-10 т, из которых по.повина приходится на растения суши, а остальное — на растения морей и океанов, Таким образом, количество ассимилированного углекислого газа достигает 10% его запаса в атмосфере. Общая продукция органического вещества, синтезируемого растительностью на нашей планете, в пересчете на глюкозу составляет около 450 млрд т в год, она является материальной базой жизии на Земле. В процессе фотосинтеза растения выделяют в атмосферу около 460 млрд т свободного молекулярно1 о кислорода. Весь имеющийся в нашей атмосфере кислород выделен зелеными растениями в прбцессе фотосинтеза. [c.220]
chem21.info
