Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Роль хлорофилла в жизни растений

Какова роль хлорофилла в жизни растений, наличие в клетках пигментов

С наступлением осени происходит перепад температур. Наблюдения показывают, что при этих перепадах растения, а в частности их зеленая часть, веду т себя неодинаково. Одни остаются такими же зелеными, в то время, как другие желтеют и жухнут. Зеленый цвет листьев определяется наличием в них пигмента хлорофилла. Нас заинтересовало это и мы решили найти причину данного явления. При понижении температуры окружающей среды происходит изменение длины волн солнечных лучей, так как меняется положение Солнца относительно Земли. Поэтому, вероятно, с изменением длины волн и происходит нарушение его поглощения хлорофиллом. Но ведь у некоторых растений присутствует зеленый цвет и при понижении температуры. Существует несколько видов хлорофиллов, все они улавливают лучи с разной длиной волны. Хлорофилл а поглощает солнечные лучи меньшей длины, а хлорофилл в — лучи большей длины. Исходя из этого, можно выдвинуть гипотезу, что именно хлорофилл в позволяет растениям оставаться зелеными при понижении температуры окружающей среды. Для этого мы провели лабораторное исследование.

Получение вытяжки пигментов листа.

Материал и оборудование. Свежие или сухие листья тополя, овсяницы и лебеды, 80% ацетон, ступка фарфоровая, пробирки в штативе, воронка, фильтровальная бумага, ножницы.

Ход работы. Для получения пигментов листа мы использовали сухой материал. Примерно 5 г сухих листьев крапивы растерли в ступке. Растер тую массу залили 20 мл ацетона, перемешали и профильтровали в пробирку через маленький сухой бумажный фильтр. Полученная вытяжка получилась темно-зеленого цвета. Она представляет собой смесь пигментов — хлорофилла а, в , каротина и ксантофилла – и в проходящем свете имеет ярко-зеленую окрас ку. Эту вытяжку мы проверили на спектрофотометре, который показал следующее

Растение – это высокоорганизованная саморегулируемая система. Благодаря процес су фотосинтеза растения преобразовали нашу планету. Растения, использу я энергию солнечного света и хлоропласты, стали продуцентами органичес кого вещества, которое затем преобразовывается другими живыми организ мами. Атмосфера стала аэробной. Возник озоновый экран, жизнь стала возмо жной на суше. Изменились формы жизни. Жизнь человека зависит от продуктов фотосинтеза, поэтому исследования фотосинтеза считаются наиболее важными среди человечества.

На поставленный вопрос нашли ответ: в растениях, которые сохранили зеленую окраску листьев и жизнеспособность до наступления холодов, и переносили низкие ночные температуры, обнаружилось преобладание хлорофилла «в» над хлорофиллом «а», причем в пробах, которые были сделаны раньше, преобладал хлорофилл «а». Вывод таков, хлорофилл «в» повышает адаптивную способность растений, как например каратиноиды.

Так как жизнь человека имеет зависимость от фотосинтеза, следует задуматься о возможности его протекания в любых условиях, даже в экстремальных. Хлорофилл «в» поглощает коротковолновый свет в красной части спектра (642-644 нм) и более длинные в синей (452-455 нм). В то время как хлорофилл «а», поглощает волны длиной (660-663) нм в красной части спектра и (428-430 нм в синей). С наступлением осени световой день укорачивается. Увеличивается ли продуктивность фотосинтеза, вероятнее всего нет, так как для фотосинтеза нужен красный свет. А вот повышение устойчивости к холоду – это вполне может происходить за счет хлорофилла «в».

Человек появился на Земле в числе более поздних представителей гетеротрофных организмов, поэтому его жизнь целиком зависит от фотосинтеза растений: он получает пищу только от растений либо непосредственно в виде плодов, клубнеплодов, корнеплодов, либо через животных в виде мяса, молока, яиц.

Возможно это аккумуляция тепловой энергии фотосистемой, а может это связано синтезом, определенных веществ, повышающих жизнеспособность.

Получается, что ответив на один вопрос, возникают другие. Исследования фотосинтеза действительно очень актуальны, потому что растения – это основные продуценты органического вещества. И слова «Солнце – источник жизни на Земле», наполнены самым жизненным смыслом.

Кроме пигментов, участвующих в фотосинтезе, у некоторых эвглен (в частности, у Euglena sanguínea) имеется в большом количестве пигмент красного цвета — астаксантин.

Раствор его в масле (гематохром) выполняет роль световой ширмы: регулирует количество света, попадающего на хлоропласты. В условиях интенсивного освещения пигмент скапливается в периферической части клетки и затеняет собой хлоропласты. Клетка при этом окрашивается в различные оттенки красного цвета. При ослаблении освещенности пигмент перемещается к центру клетки, и водоросли становятся ярко-зелеными.[ …]

Ведущая роль в функционировании пресноводных экосистем принадлежит фитопланктону, за счет фотосинтеза которого в крупных озерах и водохранилищах создается фонд органического вещества, составляющий энергетическую основу для всех последующих этапов продукционного процесса в водоеме (Винберг, 1960).

К наиболее распространенным показателям, используемым при изучении планктонных альгоценозов, относятся фото-синтетические пигменты.[ …]

Важнейшую роль в процессе фотосинтеза играет зеленый пигмент— хлорофилл. В настоящее время известно около 10 хлорофиллов. Они отличаются по химическому строению, окраске, распространению средл жвгыт организмов. У всех высших Беленых растений содержатся хлорофиллы о и Ъ. Хлорофилл с содержится в диатомовых водорослях, хлорофилл — в краспыу водорослях.

В клетках пурпурных бактерий — бактерпохлорофиллы а и Ъ. Основными пигментами, без которых фотосинтез не идет, являются хлорофилл а для нелепых растений и бактериохлорофалл для бактерий.[ …]

Желтые и оранжевые пигменты микроорганизмов — кароти-ноиды — принадлежат к наиболее распространенным и весьма часто встречающимся в микробном мире.

Они представляют собой соединения с открытой цепью углеродных атомов и относятся к ненасыщенным углеводородам терпенового типа [264]. М. С. Цвет предложил их назвать каротиноидами по названию пигмента моркови каротина с эмпирической формулой С40Н56. Позже было установлено, что каротин существует в виде трех изомеров: а, ß и у-каротинов, и что они характерны для растений, животных и микробов. Из них у цианофицей обнаруживается -у-каротин (рис.

21, IV). Его функция — защита клетки от окисления; в фотосинтезе он, по-видимому, не участвует [82]. Роль у-каротина у зеленых серобактерий окончательно не выяснена. Кроме того, они содержат и другие каротиноиды, но в меньшем количестве. У других пигментных бактерий каротиноиды очень распространены. У многих бактерий, имеющих желтые, оранжевые и красные оттенки колоний, цвет колоний обусловлен наличием каротиноидов.[ …]

Помимо хлорофилла, в процессах фотосинтеза участвуют пигменты группы каротиноидов, в состав которых входят только водород и углерод, и ксантофиллы, имеющие в составе молекул еще и кислород.

Пигменты встречаются в тилакоидных мембранах всех фотоавтотрофных организмов. Каротиноиды играют роль антенных пигментов, чувствительных к солнечному свету в диапазоне волн, недоступном для хлорофилла. Они передают энергию солнечного света в центры реакций и, кроме того, как светофильтры экранируют хлорофилл в листьях, предохраняя его от фотодеструкции, фотоокисления.

Этот защитный эффект связывают с наличием конъюгированных двойных связей (их может быть 9 или более), способных гасить возбужденное состояние молекул хлорофилла. Каротиноиды могут выводить кислород из находящегося в возбужденном состоянии комплекса хлорофилл — кислород, предотвращая тем самым окисление хлорофилла (его обесцвечивание).

Каротин — протеиновый комплекс С550, расположенный в акцепторной части ФС II, также может участвовать в окислительно-восстановительных процессах.[ …]

Пигментные микроорганизмы играют важную роль в освобождении пресноводных водоемов от органических веществ, а также в деструкции синтетических органических соединений в сооружениях по биологической очистке промышленных сточных вод.

Пигменты, близкие по строению или идентичные пигментам зеленых растений, содержат бактерии, способные к фотосинтезу,— синезеленые бактерии, а также фототрофные, пурпурные и зеленые серобактерии.[ …]

Микрофиты — водоросли, играющие огромную роль при формировании фитопланктона и фитобентоса.

В составе этих организмов имеется хлорофилл, поэтому на сьету они осуществляют фотосинтез. Зеленые водоросли, имеющие ярко-зеленую окраску, развиваются обычно в начале лета; сине-зеленые, содержащие кроме хлорофилла еще и растворимый в воде синий пигмент — фикоциан,— преимущественно во второй половине лета; диатомовые, также содержащие наряду с хлорофиллом растворимый в воде буры» пигмент — диатомин,— ранней весной и поздней осенью.

Синезеленые водоросли являются единственными организмами, потребляющими три растворенных в воде газа — азот (включая аммиак), углекислоту и кислород; при фотосинтезе они, как и все другие водоросли, выделяют в окружающую-среду кислород. Фотосинтез протекает при наличии света, углекислоты, благоприятной температуры, органических и неорганических соединений, необходимых для обмена веществ клеток водорослей.

При развитии водной флоры основными биогенными элементами, необходимыми для процессов жизнедеятельности, являются углерод, азот, фосфор, калий, кальций, железо, марганец, медь, кремний и некоторые микроэлементы.[ …]

Способность зеленых растений осуществлять фотосинтез обусловлена наличием у них пигментов.

Максимальное поглощение света осуществляется хлорофиллом. Другие пигменты поглощают оставшуюся часть, преобразуя ее в различные виды энергии. В цветке покрытосеменных благодаря пигментации избирательно улавливается солнечный спектр с определенной длиной волны. Идея двух плазм в органическом мире предопределила симбиотрофное начало растений. Выделенные из всех частей растений симбиотические эндофиты класса Fungi imperfect синтезируют пигменты всех цветов, гормоны, ферменты, витамины, аминокислоты, липиды и поставляют их растению взамен полученных углеводов.

Наследственная передача эндофитов гарантирует целостность системы. Некоторые виды растений имеют два вида экто-эндофитных микоризных грибов или грибов и бактерий, сочетание которых обеспечивает окраску цветков, рост и развитие растений (Гельцер, 1990).[ …]

Использование спектрофотометрического метода дает возможность количественного определения не только основного пигмента фотосинтеза Хл а, но и других компонентов пигментного аппарата водорослей: дополнительных хлорофиллов — Ь и с, желтых пигментов каротиноидов, продуктов распада хлорофилла феопигментов.

Этим показателям уделяется гораздо меньше внимания, однако каждый из них выполняет определенную роль в процессе фотосинтеза и несет важную информацию о состоянии водорослевого сообщества как элемента экосистемы. Рассмотрение всего набора пигментных характеристик в различных экологических условиях представляет интерес для более глубокого понимания особенностей функционирования альгоценозов.[ …]

Это автотрофные фотосинтезирующие эукариотические организмы, в клетках которых в специализированных для фотосинтеза органеллах — хлоропластах — содержится зеленый пигмент — хлорофилл.

Среди растений выделяют группы обитателей воды и суши. Ведущее место в водных экосистемах занимают водоросли, играющие роль продуцентов органического вещества и источников кислорода.

Мельчайшие водоросли, парящие в поверхностных слоях теплых океанов, благодаря быстрому размножению и большой суммарной биомассе, являются важными поставщиками кислорода для всей атмосферы Земли.

Какова роль хлорофилла в фотосинтезе?

Некоторые водоросли используются в пищу животных и человека.[ …]

Продуценты по характеру источника энергии подразделяют на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие. Подавляющее большинство продуцентов Земли представляет собой фотосинтезирующую растительность.

Фотосинтез осуществляется главным образом в зеленых растениях, содержащих в своих тканях пигмент зеленого цвета (хлорофилл), являющийся катализатором реакции синтез . Растения используют при фотосинтезе, естественно, не все поступающее солнечное излучение, а только часть спектра с длиной волны 380—710 нм. Ничуть не умаляя величайшего значения растений в существовании современной жизни на Земле, следует упомянуть о цианобактериях (синезеленых «водорослях»), которые сыграли колоссальную роль в начальной стадии эволюции жизни на Земле.

Они были теми организмами, которые за счет фотосинтеза положили не только начало развитию этой ветви жизни, но и определили глобальные атмосферные и гидросферные процессы. Фотосинтез осуществляют некоторые бактерии с иным биологическим катализатором, но особенностью протекающих реакций в них является отсутствие выделяемого кислорода.[ …]

Под водорослями, как видно из предыдущего, объединяют несколько отделов слоевцовых автотрофных растений, обычно живущих в воде.

Среди водорослей можно различать три объединения отделов, характеризуемых составом пигментов, играющих роль в поглощении гии в связи с фотосинтезом.[ …]

Вакуоль и пигменты клеточного сока

В каждой клетке имеется крупная или много мелких вакуолей, заполненных клеточным соком. Его значение определяется следующими факторами:

1. Являясь резервуаром для водорастворимых веществ, создающих концентрацию осмотически активных веществ, вакуоль и клеточный сок принимают непосредственное участие в водном балансе клетки.

2. Вакуоль является местом, в котором образуются соли, обезвреживающие токсическое действие многих метаболитов клетки.

Вакуоль является местом локализации многих эргастических веществ.

4. Вакуоль является местом локализации водорастворимых пигментов, придающих окраску корнеплодам (свекла), плодам (вишня, жимолость, слива, брусника, смородина), лепесткам цветков (василек, примула, гортензия, мальва и др.).

Пигменты клеточного сока (антоцианы, флавоноиды) являются веществами фенольной природы, хорошо растворимы в воде и окрашивают органы растений в красный, розовый, синий, голубой, желтый и бурый цвета.

Палитра красных и синих оттенков обусловлена наличием антоцианов. Строение антоцианов было установлено в 1913-1916 гг.

КАКОВА РОЛЬ ХЛОРОФИЛЛА И ХЛОРОПЛАСТОВ В ПРОЦЕССЕ ФОТОСИНТЕЗА.

немецким ученым. Р. Вильштеттером. Антоцианы – растительные хамелеоны, как их образно назвал М.С. Цвет (1914) за разнообразие окраски и способность ее быстро изменять. У растений они встречаются наиболее часто (окраска корнеплодов, цветков). Их окраска может зависеть от рН клеточного сока.

При рН = 3,0 – проявляется красная окраска; при рН = 8,5 – фиолетовая, а при рН = 11,0 – синяя. Окраска плодов зависит и от количества антоцианов. Если их много обычно окраска плода темно-пурпуровая, мало – синяя. Позднее было установлено, что у антоцианов пигментация может зависеть от комплексообразования с ионами металлов – процесс образования хелатов. Комплексы с калием обуславливают пурпурную окраску, с Са и Мg – синюю.

Голубое красящее вещество воронковидных цветков василька идентифицировано как железо-алюминиевый хелат.

Желтые пигменты представлены флавоноидами различной химической природы, чаще всего это гликозиды кверцетина, кемпферола и мирицетина. Наиболее распространенными агликонами являются апигенин (цветки хризантемы, плоды апельсина), лютеолин и трицин.

Пигменты клеточного сока издавна привлекают внимание исследователей, как активные метаболиты клетки.

Они участвуют в процессах дыхания, биологического окисления, могут быть промежуточными катализаторами при окислении аскорбиновой кислоты. Пигменты играют важную роль в защите растений от холода. Большое значение эта группа пигментов (флавоноидов) имеет в качестве источников лечебных средств. Они усиливают иммунитет, обладают антигрибковым и бактерицидным действием, защищают организм от воздействия радиации, обладают Р-витаминной активностью, препятствуют нарушению проницаемости капилляров.

Среди них выявлены также вещества со спазмолитическим, противоязвенным и даже противоопухолевым действием.

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Дата добавления: 2015-08-04; просмотров: 1819;

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Биология6 класс

§ 15. Фотосинтез

Вспомните

1. Какие вещества входят в состав растений?
2. Какова роль хлоропластов в жизни растений?

В конце XVIII в. ученые с помощью опытов выяснили, что для нормального роста и развития растениям необходимы вода, минеральные и органические вещества. Вы уже знаете, что воду и минеральные вещества растение получает из почвы.

Откуда в растении берутся органические вещества?

Где, в каких органах и клетках они образуются? В настоящее время ученые нашли ответы на эти вопросы. Они установили, что такие органические вещества, как сахар и крахмал (углеводы), образуются из углекислого газа и воды в клетках, содержащих хлоропласты. Для образования органических веществ необходима световая энергия.

Процесс образования органических веществ из неорганических (углекислого газа и воды) в хлоропластах с использованием энергии света называют фотосинтезом (рис.

41).

Рис. 41. Фотосинтез

Фотосинтез происходит только в тех клетках, которые содержат хлоропласты. В хлоропластах имеется зеленый пигмент хлорофилл, который придает растению зеленую окраску. Именно он улавливает энергию света, необходимую для образования органических веществ.

У растений имеются приспособления для улавливания световой энергии: широкая и плоская листовая пластинка; расположение листьев на стебле так, чтобы они не затеняли друг друга; прозрачная кожица, через которую, как через стекло, свет проникает внутрь листа.

Углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, растение поглощает из воздуха.

Часто в растениях образуется больше органических веществ, чем может быть немедленно израсходовано для роста и других жизненных процессов. Часть органических веществ запасается в семенах, клубнях, луковицах. Наиболее важным и часто запасаемым растениями веществом является крахмал.

Какова же роль фотосинтеза в природе и жизни человека? Созданные в процессе фотосинтеза органические вещества — источник пищи и энергии для всего живого на Земле. За миллиарды лет на нашей планете накопились большие запасы органических веществ в виде каменного угля и торфа.

Все это бывшие растения, в которых запасена преобразованная солнечная энергия.

В процессе фотосинтеза растения выделяют кислород. Именно благодаря фотосинтезу поддерживается постоянство газового состава в атмосфере. В настоящее время содержится около 21% кислорода и 0,03% углекислого газа. В использовании растением солнечной энергии проявляется связь между Землей и Космосом — космическая роль растений.

Поглощение в процессе фотосинтеза углекислого газа служит препятствием для увеличения его содержания в атмосфере. Выделяемый при фотосинтезе кислород в виде озонового экрана атмосферы защищает все живое от губительного ультрафиолетового излучения.

Человек широко использует продукты фотосинтеза не только в пищу, но и в хозяйственной деятельности как строительный материал, сырье для производства вискозного шелка, бумаги, спирта, лекарственных препаратов и др.

Ответьте на вопросы

1. Что такое фотосинтез?
2. Какие приспособления имеют растения к улавливанию световой энергии?
3. Какова роль хлорофилла в процессе фотосинтеза?
4. Почему у растений, растущих рядом с цементным заводом, фотосинтез идет менее интенсивно?
5. В чем проявляется космическая роль растений?

Новые понятия

Фотосинтез.

Хлорофилл. Хлоропласты. Органические вещества. Космическая роль растений

Подумайте!

Почему можно считать, что жизнь на Земле зависит от фотосинтеза?

Моя лаборатория

1. Установлено, что 1 га леса весной и летом за час выделяет кислорода столько, что его достаточно для дыхания 200 человек.
2. В городском парке из-за загрязнения атмосферы интенсивность фотосинтеза у растений в 4 раза ниже по сравнению с растениями леса.

В процессе фотосинтеза образуются органические вещества и кислород. Чтобы доказать, что для образования органических веществ в листьях растениям необходим свет, поставим следующий опыт.

Роль пигментов в жизни растений

Возьмем два листа: один с растения, стоявшего на свету, другой с растения, находившегося 2—3 дня в темноте. Прокипятим их в спирте, затем промоем листья в воде и нанесем на них раствор иода в йодистом калии.

На рисунке 42 видно, что окраска листьев неодинакова: лист растения, находившегося на свету, окрасился в сине-фиолетовый цвет из-за наличия в нем крахмала (рис. 42, а). Крахмал образуется в листе в процессе фотосинтеза. С листом растения, стоявшего в темноте, этого не произошло, так как в нем нет крахмала (рис.

42, б). Значит, для образования крахмала в листьях необходим свет.

Рис. 42. Образование крахмала в листьях зеленых растений

Возьмем веточки водного растения элодеи и поместим в банку с водой, предварительно обогащенной углекислым газом. Накроем растения воронкой, на которую надета наполненная водой пробирка (рис. 43). Поставим банку на яркий солнечный или электрический свет.

Вскоре в пробирке мы увидим выделение пузырьков газа. Когда пробирка наполнится газом, выясним, что это за газ, с помощью тлеющей лучинки. Если она вспыхнет ярким пламенем, это будет подтверждением того, что в пробирке кислород. Следовательно, растение на свету выделяет кислород.

Рис. 43. Выделение растением кислорода на свету

Среди растений встречаются хищники, которые время от времени «подкармливают» себя насекомыми.

Это росянка (рис. 44), венерина мухоловка и др. Обычно они растут на бедных азотом почвах. Наряду с фотосинтезом они используют в пищу белки насекомых, которых ловят с помощью специальных приспособлений.

Рис. 44. Росянка

Хлорофилл в процессе фотосинтеза, или о усвоении света растениями

В настороженной тишине торжественного зала лондонского Королевского общества слушается доклад русского ученого:

— Уважаемые леди и джентльмены, — начинает он. — Когда Гулливер в первый раз осматривал академию в Лагадо, ему прежде всего бросился в глаза человек сухопарого вида, сидевший, уставив глаза на огурец, запаянный в стеклянном сосуде.

Диковинный человек пояснил, что вот уже 8 лет он погружен в созерцание этого предмета в надежде разрешить задачу улавливания солнечных лучей и их дальнейшего применения. Для первого же знакомства я должен откровенно признаться, что перед вами именно такой чудак. Более тридцати пяти лет провел я, уставившись, если не на зеленый огурец, закупоренный в стеклянную посуду, то на нечто вполне равнозначащее — на зеленый лист в стеклянной трубке, ломая себе голову над разрешением вопроса о запасе впрок солнечных лучей…

Русским ученым, выступившим на заседании Королевского общества, был Климент Аркадьевич Тимирязев.

В 1863 году К. А. Тимирязев, в то время уже известный ученый, автор многочисленных трудов по физиологии растений, начал работать над выяснением самого существенного процесс а в жизни растений — над усвоением света. Итоги этой работы и были изложены им в лекции «Космическая роль растения», прочитанной в 1903 году в лондонском Королевском обществе.

Тридцать пять лет упорного труда понадобилось ученому, чтобы доказать решающую роль хлорофилла в процессе фотосинтеза.

В хлорофилле он увидел разгадку таинства созидания. Оказалось, что растения не случайно имеют зеленую окраску. Благодаря ей они являются своеобразным аккумулятором солнечной энергии на Земле и дают возможность существовать всему остальному миру.

Заслуги Тимирязева были признаны всей Европой. Он был избран почетным доктором Кембриджского, Глазговского и Женевского университетов, членом Эдинбургского и Манчестерского обществ и, наконец, членом лондонского Королевского общества — честь, которой редко удостаивался иностранный ученый.

Но давайте попробуем разобраться, что же такое хлорофилл, почему он играет основную роль при фотосинтезе и в чем суть этого процесса.

Хлорофилл представляет собой сложное химическое соединение и состоит из двух близких веществ, названных хлорофиллом «а» и «в». Вот как выглядят их формулы:

хлорофилл «а»: С32Н30ОN4Мg · (СООСН3) · СООС20Н39хлорофилл «в»: С32Н28О2N4Мg · (СООСН3) · СООС20Н39

Хлорофилл «а» отличается от «в» двумя лишними атомами водорода и отсутствием одного атома кислорода, а также окраской.

Первый имеет синеватый, а второй — желтоватый оттенок, а, как известно, смешение синего цвета и желтого дает зеленый. Хлорофилл — сравнительно неустойчивое вещество. При освещении яркими лучами он разрушается и, следовательно, хранить его надо темноте.

Но запаянный в пробирку без доступа воздуха, он даже на ярком свете остается без изменений. Для образования хлорофилла необходимы определенные условия. Если растение выращивать в темноте, оно вырастет бесцветным и сильно вытянутым. Такие растения называются этилированными. Но попробуйте выставить такое растение на свет — оно зазеленеет. Значит, свет является необходимым условием для образования хлорофилла.

Справочник химика 21

Но это произойдет только в том случае, если растения имеют особые палочкообразные тельца — пластиды. Из пластид наибольшее значение имеют так называемые лейкопласты, содержащие бесцветное вещество — лейкофилл, из которого на свету образуется хлорофилл.

Другое условие — присутствие в почве хотя бы следов железа и магния, без которых листья растений тоже не образуют хлорофилла и имеют бледные полосы и слабую зеленую окраску.

Образование хлорофилла приостанавливается при температуре ниже 10 градусов. Поэтому при возврате холодов весной можно наблюдать, что начавшие прорастать растения не зеленеют до наступления теплой погоды.

Извлекать хлорофилл из листьев научились еще в 1682 году.

Для этого два-три свежих листа любого растения кладут в колбу, заливают спиртом и оставляют на ночь в темном месте. На другой день раствор надо прокипятить — получится изумрудно-зеленая жидкость. Стоит теперь добавить к этой жидкости несколько капель воды и бензина, как в ней образуются два слоя: верхний — зеленого цвета, нижний — желтого. Нижний слой — это пигмент ксантофилл. В верхнем же слое содержится хлорофилл и пигмент каротин, который можно выделить добавлением в раствор кусочка едкого калия.

В существовании двух хлорофиллов можно убедиться, проделав следующий опыт.

Известно, что чистый мел и сахарная пудра неодинаково поглощают различные вещества. Поэтому если через них пропустить неоднородный раствор, то образуются слои различной окраски. Спиртовая вытяжка хлорофилла в таком поглотителе разделится на два слоя. Они будут отличаться по цвету.

Хлорофилл обладает тремя важнейшими свойствами, делающими его незаменимым в процессе фотосинтеза.

Во-первых, он поглощает не все, а только определенные лучи солнечного спектра. Если положить на солнце два листа бумаги — черный и белый, то через некоторое время черный лист нагреется быстрее. Происходит это потому, что черные тела поглощают все лучи солнечного спектра, а белые — их отражают. Зеленое зернышко хлорофилла имеет изумрудный цвет потому, что оно отражает большую часть, зеленых и голубых лучей, но энергично поглощает почти все другие лучи солнечного спектра и особенно красные, несущие наибольшее количество энергии.

Во-вторых, хлорофилл обладает важным оптическим свойством, названным флуоресценцией. Достаточно крепкая спиртовая хлорофилловая вытяжка в тонком слое кажется зеленой, в толстом — красной, в отраженных же лучах света — вишнево-красной. Значит, хлорофилл способен перерабатывать падающие на него лучи — отражать с измененной длиной световой волны.

А от длины световой волны зависит количество энергии. Чем короче длина волны, тем больше энергии она несет и тем быстрее идут реакции превращения одного вещества в другое.

И, наконец, хлорофилл является оптическим сенсибилизатором — веществом, способным направлять высвободившуюся энергию лучей на процесс фотосинтеза. Зная эти свойства хлорофилла, нетрудно понять, что он представляет собой своеобразную «западню», с помощью которой лист «ловит» красные лучи.

Мы уже говорили о том, что в процессе фотосинтеза растения поглощают углекислый газ, выделяют кислород и образуют углеводы. Убедиться в этом легко.

Налейте в стеклянную банку воду комнатной температуры, поместите в нее несколько зеленых веточек водоросли элодеи и накройте их стеклянной воронкой, на которую наденьте пробирку, наполовину погруженную в воду. Если взять обыкновенную воду, а еще лучше, если через нее в течение пяти минут пропускать углекислый газ, то через некоторое время на свету поверхность листьев покроется серебристыми пузырьками газа.

Повторите опыт, но предварительно прокипятите воду, и вы увидите, что на поверхности листьев пузырьков газа не появится. Не выделяются они, даже если вода насыщена углекислотой, и в темноте.

Газ, выделяемый листьями на свету, — кислород. Осторожно введите в пробирку тлеющую лучинку — она мгновенно вспыхнет и будет гореть ярким пламенем.

Первым продуктом фотосинтеза является сахар — глюкоза, которая сразу же по образовании переходит в крахмал. Чтобы убедиться в этом, возьмите любое комнатное растение, поставьте его на день-два в темноту, а затем выставьте на свет, закрыв часть какого-либо листа черной бумагой. Через некоторое время обесцветьте лист спиртом и обработайте его йодом.

Места, закрытые бумагой, останутся бесцветными, а открытые под, действием йода посинеют. Здесь образовался так называемый ассимиляционный крахмал.

Он может отложиться в корневищах и клубнях в виде запасного крахмала или под влиянием ферментов образовать мальтозу — солодовый сахар. Мальтоза изменяется в глюкозу, которая растекается по ситовидным трубочкам во все части растения и становится в них сахарозой — тростниковым сахаром.

И, наконец, тростниковый сахар может снова превратиться в запасной или транзисторный крахмал, накапливающийся в клетках и тканях растений.

Помимо глюкозы и крахмала, при фотосинтезе образуются и другие вещества, важнейшим из которых является клетчатка — очень стойкое соединение, нерастворимое в щелочах и даже кислотах. Только бактерии и грибы способны разложить это вещество, — пожалуй, самое распространенное в растительном мире, так как оно составляет основной скелет растений и входит в состав оболочек клеток.

Процесс фотосинтеза — самый замечательный процесс на нашей планете — превращает в потенциальную энергию органических веществ столько солнечного света, сколько могут дать за это же время 200 тысяч таких гигантских электростанций, как Куйбышевская ГЭС. Поэтому луч света, упавший на зеленое растение, не исчезает бесследно. Поглощенный даже сотни миллионов лет тому назад, он сохранился до наших дней в виде каменного угля и нефти.

Благодаря этому процессу наша планета не лишена кислорода, а мы в изобилии обеспечены продуктами питания и сырьем для промышленности. И возможно, что растения будут единственным источником пополнения кислорода для экипажей космических кораблей, летящих к далеким галактикам.

Так, красный цвет солнечного луча и зеленый цвет маленького хлорофиллового зернышка дают жизнь всему живому нашей планеты, лишенному зеленой окраски.

Смотрите также:Увеличение фотосинтетической активностиСистема углекислота-карбонат в природных водах

хлорофилл (англ. chlorophyllсокр., Chl) — зеленый пигмент растений, водорослей и цианобактерий, играющий важную роль в процессе фотосинтеза.

Название «хлорофилл» — производное от греческих слов χλωρός (хлорос — «зеленый») и φύλλον (филлон — «лист»).

Основу хлорофилла составляет макроцикл, содержащий четыре пиррольных кольца и ион Mg2+ в центре.

В боковых цепях присутствуют углеводородные радикалы разной длины и насыщенности и кислородсодержащие функциональные группы. Существует 5 видов хлорофиллов — a, b, c1, c2, d, которые отличаются типом боковых цепей.

В растениях содержатся только хлорофиллы a и b, включающие длинную углеводородную фитильную цепь.

Хлорофилл содержит полностью сопряженную тетрапиррольную систему (18-электронов), поэтому поглощает свет в видимом диапазоне.

Максимум поглощения хлорофилла a приходится на голубую и желтую области спектра. Сочетание этих цветов и обусловливает характерный зеленый цвет свежих листьев.

Хлорофилл — «растительный гемоглобин»

Хлорофилл — главная структурная единица фотосинтетических светособирающих устройств (антенн) зеленых растений, которые представляют собой наноразмерные супрамолекулярные комплексы, содержащие до нескольких сот пигментов, находящихся в белковом окружении. Основные функции хлорофилла — поглощение света, превращение световой энергии в электронную и передача ее посредством ван-дер-ваальсового (диполь-дипольного) взаимодействия соседним молекулам.

По цепи хлорофиллов электронная энергия передается к реакционному центру фотосинтеза, где используется для пространственного разделения заряда и последующих окислительно-восстановительных реакций. Хлорофиллы также входят в состав реакционных центров зеленых растений, где играют роль первичных доноров электронов.

В растениях хлорофиллы в составе антенн и реакционных центров расположены в фотосинтетических мембранах, где пространственно закрепляются в определенных местах с помощью фитильных боковых цепей и дополнительного комплексообразования между ионом Mg2+ и полипептидными цепями белков.

В пурпурных и зеленых бактериях функции хлорофилла выполняют бактериохлорофиллы, у которых, в отличие от хлорофилла, одно или два пиррольных кольца частично гидрированы.

Благодаря этому бактериохлорофиллы поглощают свет больших длин волн (и меньшей энергии), чем хлорофиллы.

Иллюстрации

Структурная формула хлорофиллов a и b.

Автор

• Еремин Вадим Владимирович

Источники

1. Ленинджер А.

   Биохимия. — М.: Мир, 1974. Гл. 21.

2. Стид Дж. В., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. Т. 1. — М.: Академкнига, 2007. Гл. 2.3.
3. Рубин А. Б. Биофизика.

   Т. 2. — М.: Книжный дом «Университет», 2000. Гл. 27.

ekoshka.ru

Роль хлорофилла - Справочник химика 21

    Роль хлорофилла заключается в том, что он делает данную исходную систему реагентов чувствительной к малым квантам красного света. Действительно, фотосинтез простейшего угле- [c.381]

    Эти два соединения, хлорофилл и гем, играют важнейшую роль в сложном механизме поглощения солнечной энергии и ее превращении для использования живыми организмами. Мы уже знаем, что характерным свойством комплексов переходных металлов является наличие нескольких близко расположенных -уровней, что позволяет им поглощать свет в видимой области спектра и придает окраску. Порфириновый цикл вокруг иона Mg в молекуле хлорофилла выполняет такую же роль. Хлорофилл в растениях поглощает фотоны видимого света и переходит в возбужденное электронное состояние (рис. 20-22). Эта энергия возбуждения может инициировать цепь химических реакций, приводящих в конце концов к образованию сахаров из диоксида углерода и воды  [c.255]

    В высших растениях фотосинтез протекает наиболее эффективно при поглощении света хлорофиллом а. Роль хлорофилла Ь, каротиноидов и других сопутствующих пигментов не вполне ясна. Хлорофилл а представляет собой единственный пигмент, общий для всех фотосинтезирующих организмов. Поэтому предполагают, что только хлорофилл а способен быть донором энергии непосредственно для фотосинтетической реакции, а все другие пигменты передают поглощенную ими энергию хлорофиллу а. Эта гипотеза согласуется со спектром действия для фотосинтеза и с наблюдением, что сопутствующие пигменты могут сенсибилизировать флуоресценцию [c.258]

    Не менее важной заслугой Тимирязева является открытие роли хлорофилла как сенсибилизатора фотохимических реакций, происходящих при фотосинтезе. Он экспериментально установил, что фотосинтез осуществляется преимущественно п красных и синих лучах видимого спектра. Тимирязев провел следующий опыт. Ряд стеклянных трубочек, наполненных смесью воздуха и диоксида углерода и содержащих по одному одинаковому зеленому листу, был выставлен на разложенный с помощью трехгранной призмы солнечный свет так, что в каждой части солнечного спектра находилась одна трубочка. Через каждые несколько часов определялось содержание диоксида углерода в трубочках. Оказалось, усвоение СО2 происходит только в тех лучах, которые поглощаются хлорофиллом, т. е. в красных, оранжевых и желтых частях спектра. Некоторые результаты опыта представлены на ркс. 49 в виде графика, на котором по оси ординат отложены количества поглощенной СО2 в каждой из трубочек. [c.176]

    Чтобы понять роль хлорофилла в фотосинтезе, важно иметь подробные сведения о природе наиболее низкого возбужденного состояния молекулы хлорофилла, так как сенсибилизация должна быть обусловлена взаимодействием хлорофилла в этом возбужденном состоянии с первичным субстратом или субстратами сенсибилизации (например, с комплексом СО2 , представляющим собой результат соединения СОд с акцептором или с окислителем Н2О см. т. I, гл. VII). Если это взаимодействие по своей природе является обратимым окислительно-восстановительным процессом, что можно считать вероятным, то анализ природы возбужденного состояния может позволить сделать определенные выводы относительно наиболее вероятного типа окислений (или восстановлений). Теоретический анализ спектров [c.26]

    Теперь мы вкратце опишем эксперименты с освещением неопределенной (возможно, частично насыщающей) интенсивности, которые могут быть приведены в поддержку гипотезы об активном участии каротиноидов бурых водорослей в процессах фотосинтеза. Так как в бурых водорослях отсутствует хлорофилл Ь и вследствие этого значение каротиноидов для поглощения света в области между 450 и 500 правильного решения вопроса об участии каротиноидов в процессе фотосинтеза в этих организмах, повидимому, более благоприятны, чем в зеленых растениях. Здесь, однако, также необходимо учитывать возможную роль хлорофилла с в поглощении в данной области спектра. [c.619]

    Великий русский ученый-физиолог К. А. Тимирязев, много сделавший в разъяснении сущности фотосинтеза и роли хлорофилла в этом процессе, характеризует фотосинтез как процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете. [c.264]

    Будучи по специальности ботаником, Цвет посвятил свою научную деятельность исследованию растительных пигментов. Особенно интересовал его вопрос о природе и физиологической роли хлорофилла. Приступая к изучению этой трудной и важной проблемы. Цвет столкнулся с необходимостью разработки надежного и эффективного метода разделения и выделения в чистом виде растительных пигментов. [c.5]

    Классические исследования К. А. Тимирязева впервые раскрыли значение солнечной энергии в процессе усвоения углерода растениями и роль хлорофилла в этом процессе. Таким образом, Тимирязев является основоположником учения о фотосинтезе, этом важнейшем природном процессе, составляющем основу жизни на земле. [c.65]

    Научное предположение К. А. Тимирязева о роли хлорофилла подтверждено исследованиями А. Н. Теренина, который прямыми опытами доказал (1951) участие хлорофилла в фотохимических окислительно-восстановительных реакциях. Хлорофилл вступает в реакцию после поглощения им солнечной энергии, которая переводит его в активированное состояние. [c.66]

    Первичным эффектом излучения, как было указано на стр. 11, является образование либо молекул с повышенной энергией, либо осколков молекул, обычно атомов или свободных радикалов. Молекулы с повышенной энергией могут (вероятно, редко) перегруппировываться в конечные продукты реакции немедленно или после ряда превращений или же они могут в конце концов диссоциировать на свободные радикалы или атомы. В некоторых случаях они могут сталкиваться с другими молекулами и передавать им частично или полностью свою энергию. В таких случаях они выполняют роль, как говорят, сенсибилизаторов. Наилучшим примером последних служит действие атомов ртути, которые поглощают излучение длины волны 2537 А и вызывают множество химических реакций. Атомы ртути не уводятся из сферы реакции надолго. Роль хлорофилла в фотосинтезе растений, несмотря на значительно более сложное строение его, чем ртутных атомов, является по существу ролью фотосенсибилизатора, поскольку он в конечном счете не изменяется. [c.29]

    Эта проблема была блестяще решена русским ученым М. С. Цветом, которому принадлежит открытие в 1903 г. хроматографического метода разделения смесей веществ [158]. М. С. Цвет, будучи ботаником, посвятил свою научную деятельность исследованию растительных пигментов. Особенно его интересовал вопрос о природе и физиологической роли хлорофилла. Приступая к изучению этой трудной и важной задачи, М. С. Цвет столкнулся с необходимостью разработки надежного и эффективного метода [c.12]

    Свет, поглощаемый хлорофиллом в листьях растений, используется для фотосинтеза органических веществ из простых неорганических соединений это положение, установленное в работах К. А. Тимирязева, определяет роль хлорофилла как оптического и химического сенсибилизатора процесса. У фотосинтезирующих бактерий ту же роль, что и хлорофилл зеленых растений, выполняет бактериохлорофилл—пигмент, обладающий главным максимумом поглощения в близкой инфракрасной области спектра. [c.92]

    Жан Батист Буссенго (1802—1887) был профессором химии в Лионе, приобрел известность важными исследованиями по агрохимии (роль хлорофилла, питание растений и т. д.), пионером которой его следует считать. Им написаны Агрохимия и физиологическая химия , Сельское хозяйство , Агрохимия . [c.357]

    А. А. Красновским в 1949 г. была показана правильность тимирязевской концепции о более сложной роли хлорофилла при фотосенсибилизации, не укладывающейся в упрощенную картину физического переноса энергии возбуждения. Обнаружилось, что в определенных условиях жидкой среды растворенный хлорофилл при освещении красным светом, и только при освещении, способен отнимать водород от более податливых доноров водорода, чем вода, а именно типичных органических и неорганических восстановителей. Измененный хлорофилл, присоединивший водород, имеет розовый цвет в отличие от нормального зеленого и соответствующий измененный спектр поглощения, а также спектр флуоресценции (рис. 6) [10]. Эта измененная форма хлорофилла существует только при условии тщательного удаления воздуха. Достаточно впустить кислород, являющийся мощным акцептором лабильного водорода, как регенерирует хлорофилл со своей обычной окраской.  [c.384]

    К. Тимирязев внес большой вклад в дело изучения роли хлорофилла. [c.229]

    Исследования в группе тропана были начаты Под влиянием Альфреда Айнгорна (1857—1917), который открыл новокаин и которому Вильштеттер посвятил докторскую диссертацию эти исследования привели к синтезу кокаина. Работы по изучению ассимиляции угольного ангидрида (в сотрудничестве со Штолем), выполненные С учетом новых взгйядов, выяснили роль хлорофилла в процессе фотосинтеза. Эти работы были собраны Вильштеттером в однотомнике Исследования по ассимиляции угольной кислоты (1918). Исследования хлорофилла, начатые в 1906 г., кроме выделения зеленого пигмента, привели Вильштеттера к установлению химического строения хлорофиллов а ж Ь> [c.370]

    Около 100 лет тому назад действие спектрального состава света на фотосинтез стало предметом оживленной дискуссии. Темой ее было положение максимума эффективности фотосинтетической деятельности в солнечном спектре. В 1884 г. Дрэпер [2] нашел, что если призменный спектр солнца отбросить на растение, то наибольшее количество кислорода выделяется в желто-зеленой области. Этот результат был подтвержден такими авторитетами в физиологии растений, как Сакс[3] и Пфеффер [5]. Сакс указал, что желтый цвет обладает также максимальной яркостью , т. е. наиболее сильно действует на ретину человеческого глаза. Сам он видел в этом только случайное совпадение, однако другие, менее осторожные, авторы предположили, что подобное соответствие не может быть случайным, и пытались найти ему объяснение. Убеждение в том, что фотосинтез протекает наиболее активно в зеленом свете, который только очень слабо поглощается хлорофиллом, привело к выдвижению ряда странных гипотез. Предполагали, например, что световая энергия вообще не нужна для фотосинтеза (Пфеффер [5]) или что роль хлорофилла в растениях заключается только в защите от повреждения светом системы, восстанавливающей двуокись углерода (Принсгейм [11, 12, 13, 14]). [c.580]

    Фотосенсибилизирующая роль хлорофилла может быть продемонстрирована на модельных реакциях с выделенным из растений пигментом. Для этого в качестве источника водорода берут аскорбиновую кислоту, а акцептора водорода — метиловый красный, который, присоединяя водород, восстанавливается до неокрашенного лейкосоединения. Аскорбиновая кислота окисляется в дегидроаскорбиновую кислоту  [c.84]

    Что касается одного из наиболее важных вопросов — роли хлорофилла в процессе разложения воды, то его нельзя считать окончательно рещенным. [c.138]

    Детали синтеза углеводов и механизмов фотофосфорилирования лежат за пределами настояш,ей книги. Однако мы остановимся здесь на роли в этих процессах пигментов, поскольку они имеют фундаментальное значение в улавливании и утилизации энергии света. Светособирающая роль хлорофилла в фотосинтезе— вероятно, наиболее яркий пример специфических биологических фотофункций природного пигмента. Функционирование каротиноидов и фикобилинов в качестве вспомогательных пигментов также прямо связано с их светопоглощающими свойствами. Другие окрашенные молекулы, в том числе цитохромы и флавопротеины, участвуют в фотосинтезе как часть электронтранспортных систем способность этих соединений поглощать видимый свет не имеет отношения к их функционированию. Ниже будут освещены вопросы о том, как поглощающие свет пигменты расположены в фотосинтетическом аппара- [c.328]

    В дореволюционной России систематических исследований в области химии лекарственных веществ почти не проводилось. Между тем, замечательные открытия А. М. Бутлерова (1828—1886), создавшего теорию химического строения, Н. Н. Зинина (1812—1880), впервые получившего анилин из нитробензола и положившего этим начало синтезу искусственных красителей, исследования А. А. Воскресенского (1809—1880) и А. Н. Вышнеградского (1851—1880) в области установления строения алкалоидов, Н. И. Лунина (1854—1937), открывшего существование и значение витаминов, К. А. Тимирязева (1843—1920), выявившего роль хлорофилла в фотосинтезе у растений, и исследования многих других русских ученых в различных разделах химии и биологии, в значительной мере способствовали развитию естественных наук, а в том числе и химии физиологически активных и биологически важных веществ. Вместе с тем, Россия не имела собственной фармацевтической промышленности. Огромные сырьевые возможности использовались в самой незначительной мере. Потребность в лекарственных средствах удовлетворялась почти исключительно за счет импорта. [c.12]

    Феопорфирин а и дезоксофилоэритрин были получены полным синтезом (Г. Фишер), причем подтвердилось приведенное выше строение хлорофиллов. Недавно был осуществлен полный синтез хлорофилла одновременно двумя коллективами одним — под руководством Р. Б. Вудворда и другим — под руководством М. Стрелла и А. Коло-янова (1960 г.). О роли хлорофилла в фотосинтезе в зеленых листьях уже говорилось. [c.634]

    Давно отмечалось [47], что суихествует тесная связь между прогорканием масел и содержанием в них хлорофилла, который может играть роль фотосенсибилизатора при нахождении масел на свету. На роль хлорофилла как ускорителя окисления непредельных жирных кислот, жиров и масел неоднократио указывалось в литературе [44, 48—52], [c.98]

    В главе XIV мы увидим доказательства в пользу существования хлорофилл-белкового комплекса. Сохранность этого комплекса может быть необходима для фотосинтетической способности хлорофилла. Были разработаны различные методы экстрагирования этого комплекса из листьев, и оказалось, что такие экстракты имеют некоторые из свойств хлорофилла в листе (например, абсорбционный спектр, химическая устойчивость и флуоресценция). Однако и у них отсутствовала фотосинтетическая активность. Эйслер и Порт-гейм [21] сообщили, что искусственные хлорофилл-белковые комплексы, приготовленные добавлением лошадиного серума к хлоро-фильным растворам, могут восстанавливать двуокись углерода и выделять кислород на свету однако методы этих исследователей были грубы и отсутствовало детальное изложение опытов. Нет ничего удивительного в том, что хлорофилл-белковые комплексы неспособны к фотосинтезу, если вспомнить, что изолированные хлоропласты в лучшем случае сохраняют лишь часть своей нормальной фото-синтетической активности. Речь идет не о том, способны ли хлорофильные препараты к полному фотосинтезу, а о том, сохраняются ли в них какие-либо свойства, связанные с ролью хлорофилла в фотосинтезе. Как указано в главе Ш, эта роль сводится к утилизации световой энергии для переноса водородных атомов против градиента химического потенциала. Хлорофилл может это осуществлять или путем чисто физического переноса энергии к клеточной окислительно-восстановительной системе, или же, что более вероятно, прямым химическим участием в этой системе. Отсюда, следовательно, и возникает вопрос, образует ли хлорофилл in vitro окислительно-восстановительную систему, а если это происходит, то увеличивается ли при поглощении света окислительная способность окисленной формы или восстановительная способность восстановленной формы (или и то и другое). [c.73]

    Новые точки зрения на роль хлорофилла в переносе водорода при фотосинтезе следуют из представлений, которые выдвинули Тере-нин [240, 241], Льюис [375] и экспериментально подкрепил Краснов-ский [509, 644, 785, 789, 812]. Соглас1Ю этим представлениям, поглощая квант света, хлорофилл переходит в бирадикальное состояние и в таком виде сенсибилизирует реакции обратимого переноса протона. [c.623]

    Роль хлорофилла в пигментной системе растений освещалась-в главе XV. Постепенное выяснение структуры этого соединения, одного из важнейших во всей природе, является замечательным примером настойчивой систематической работы в органической химии. Начало химическому изучению хлорофилла пЬложил Берцелиус. Легкость, с которой разлагается хлорофилл, и трудности его очищения веди ко многим ошибкам в первоначальных анализах. Важным шагом вперед было установление сходства между хлорофиллом и гемином — красным пигментом крови, позднее подтвержденное Хоппе-Зейлером [17—19], который перевел хлорофилл в красный нор-фирин , похожий на порфирины, подученные из гемина. Позже Вильштеттер провел фундаментальные исследования по выяснению химической структуры хлорофилла и гемина. Его работы были развиты далее Штолем, Конентом и Фишером. [c.441]

    Количественное исследование с различными растворителями и акцепторами и с различными интенсивностями света и длинами волн должно внести ясность в проблему сенсибилизированных хлорофиллом реакций in vitro. Это может явиться важным шагом вперед в понимании роли хлорофилла в фотосинтезе. Предпосылкой таких исследований является необходимость работы с чистыми свежими препаратами хлорофилла, а пе с грубыми экстрактами или препаратами, хранившимися продолжительное время. Окислительно-восстановительные свойства хлорофилла, повидимому, наиболее чувствительные признаки этого весьма чувствительного соединения, и они могут быстро изменяться при хранении не только в растворе, но и в сухом состоянии. [c.527]

    Подводя итог, можно сказать, что средние значения найденные Дэттоном и Мэннингом, поддерживают предположение о том, что каротиноиды в диатомовых водорослях, и в особенности фукоксантол, непосредственно участвуют в сенсибилизации фотосинтеза однако большой разброс отдельных значений свидетельствует о необходимости повторного исследования этого вопроса с использованием материалов и методов, дающих более согласующиеся результаты. Кроме того, необходимо снова переоценить все имеющиеся результаты, и в особенности абсолютные выходы при 496 М[>-, учитывая наличие и возможную роль хлорофилла с. Возможно, что эта переоценка поставит бурые водоросли в один ряд с зелеными водорослями — организмами, у которых в области поглощения каротиноидов наблюдался заметно более низкий квантовый выход фотосинтеза, но все же не настолько низкий, чтобы считать каротиноиды полностью неактивными. В пользу такой гипотезы свидетельствует вид спектра действия бурой водоросли oilodesme, определенного полярографически [c.614]

    Недавно удалось показать, что в порфириноподобных молекулах также происходят синглетно-триплетные переходы [21]. Исследовались как флуоресценция (т10 сек.) целого ряда веществ—зтиопорфиринов, фтало-цианинов и феофорбидов. Было обнаружено, что в молекулах с непарамагнитным металлическим ионом (соединения, содержащие Mg , 2п ) наблюдается яркая флуоресценция, тогда как молекулы, содержащие парамагнитные ионы (Си , N1 ), фосфоресцируют, но не флуоресцируют. Авторы цитируемой работы воспользовались своими результатами при обсуждении роли хлорофилла в фотосинтезе (см. гл. VI). [c.110]

    В. С. Доктуровского, в которых были детализированы понятия по генезису торфяников - растительному покрову болот, процессу заболачивания, видам торфа, методам ботанического анализа. Существенное значение в понимании вопроса образования горючих ископаемых и накапливании растениями энергии солнца имели работы К. А. Тимирязева по изучению роли хлорофилла в этом процессе. Современные представления об образовании торфа широко освещены в учебнике С. Н. Тюремнова Торфяные месторождения , в котором дано региональное районирование торфяной базы СССР, а также в трудах В. Е. Раковского (главным образом по генезису торфов), Г. Л. Стадникова (по химии торфов), Н. Г. Титова (об условиях образования торфов) и ряда других исследователей. Подробная характеристика торфяных месторождений с указанием типа каждого из них, качества и запасов торфа приводится в монографиях Торфяного фонда по каждой области СНГ. [c.52]

chem21.info

Роль - хлорофилл - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Роль - хлорофилл

Cтраница 2

В высших растениях фотосинтез протекает наиболее эффективно при поглощении света хлорофиллом а. Роль хлорофилла Ь, каротиноидов и других сопутствующих пигментов не вполне ясна. Хлорофилл а представляет собой единственный пигмент, общий для всех фотосинтезирующих организмов.  [16]

Тимирязеву принадлежит в области изучения роли хлорофилла в жизни растений.  [17]

Количественное исследование с различными растворителями и акцепторами и с различными интенсивностями света и длинами волн должно внести ясность в проблему сенсибилизированных хлорофиллом реакций in vitro. Это может явиться важным шагом вперед в понимании роли хлорофилла в фотосинтезе. Предпосылкой таких исследований является необходимость работы с чистыми свежими препаратами хлорофилла, а не с грубыми экстрактами или препаратами, хранившимися продолжительное время. Окислительно-восстановительные свойства хлорофилла, повидимому, наиболее чувствительные признаки этого весьма чувствительного соединения, и они могут быстро изменяться при хранении не только в растворе, но и в сухом состоянии.  [18]

Исследования в группе тропана были начаты под влиянием Альфреда Айнгорна ( 1857 - 1917), который открыл новокаин и которому Вилыптеттер посвятил докторскую диссертацию; эти исследования пршюли к синтезу кокаина. Работы по изучению ассимиляции угольного ангидрида ( в сотрудничестве со Штолем), выполненные С учетом новых взглядов, выяснили роль хлорофилла в процессе фотосинтеза.  [19]

Исследования в группе тропана были начаты под влиянием Альфреда Айнгорна ( 1857 - 1917), который открыл новокаин и которому Вильштеттер посвятил докторскую диссертацию; эти исследования привели к синтезу кокаина. Работы по изучению ассимиляции угольного ангидрида ( в сотрудничестве со Штолем), выполненные с учетом новых взглядов, выяснили роль хлорофилла в процессе фотосинтеза.  [20]

Между тем, замечательные открытия А. М. Бутлерова ( 1828 - 1886), создавшего теорию химического строения, Н. Н. Зинина ( 1812 - 1880), впервые получившего анилин из нитробензола и положившего этим начало синтезу искусственных красителей, исследования А. А. Воскресенского ( 1809 - 1880) и А. Н. Вышнеградского ( 1851 - 1880) в области установления строения алкалоидов, Н. И. Лунина ( 1854 - 1937), открывшего существование и значение витаминов, К. А. Тимирязева ( 1843 - 1920), выявившего роль хлорофилла в фотосинтезе у растений, и исследования многих других русских ученых в различных разделах химии и биологии, в значительной мере способствовали развитию естественных наук, а в том числе и химии физиологически активных и биологически важных веществ.  [21]

Однако мы остановимся здесь на роли в этих процессах пигментов, поскольку они имеют фундаментальное значение в улавливании и утилизации энергии света. Светособирающая роль хлорофилла в фотосинтезе - вероятно, наиболее яркий пример специфических биологических фотофункций природного пигмента. Функционирование каротиноидов и фикобилинов в качестве вспомогательных пигментов также прямо связано с их светопоглощающими свойствами. Другие окрашенные молекулы, в том числе цито-хромы и флавопротеины, участвуют в фотосинтезе как часть электронтранспортных систем; способность этих соединений поглощать видимый свет не имеет отношения к их функционированию.  [23]

Этот процесс впоследствии был назван фотосинтезом. Фотосинтез интересовал очень многих ученых, однако его сложность привела к тому, что лишь только примерно через 100 лет К - А. Тимирязев ( 1843 - 1920) на основе серии очень точных опытов и теоретических обобщений установил механизм этого процесса, сформулировав роль хлорофилла в фотосинтезе органических продуктов.  [24]

Энергия, необходимая для восстановления углекислоты, доставляется в виде световой энергии, поглощается хлорофиллом и используется для фотохимической реакции. Таким образом, хлорофилл в процессе фотосинтеза играет роль фотосенсибилизатора. Поглощая световую энергию, он претерпевает изменения, а затем отдает эту энергию другим веществам и возвращается в исходное состояние. Эта роль хлорофилла в фотосинтезе была впервые открыта К - А. Тимирязевым, а затем подтверждена другими исследователями.  [25]

Красные водоросли обильно развиваются и в верхних горизонтах моря, в том числе и на литорали. Здесь они подвергаются сильному освещению, а во время отлива - и действию прямой солнечной радиации. В условиях сильного освещения цвет багрянок сильно меняется. В их окраске появляются бурые, желтые, зеленые тона. Это обусловлено изменением в составе пигментов и увеличением роли хлорофилла. Изменение окраски в зависимости от света - процесс обратимый.  [26]

В главе XIV мы увидим доказательства в пользу существования хлорофилл-белкового комплекса. Сохранность этого комплекса может быть необходима для фотосинтетической способности хлорофилла. Эйслер и Порт-гейм [21] сообщили, что искусственные хлорофилл-белковые комплексы, приготовленные добавлением лошадиного серума к хлоро-фильным растворам, могут восстанавливать двуокись углерода и выделять кислород на свету; однако методы этих исследователей были грубы и отсутствовало детальное изложение опытов. Нет ничего удивительного в том, что хлорофилл-белковые комплексы неспособны к фотосинтезу, если вспомнить, что изолированные хлоропласта в лучшем случае сохраняют лишь часть своей нормальной фото-синтетической активности. Речь идет не о том, способны ли хлоро-фильные препараты к полному фотосинтезу, а о том, сохраняются ли в них какие-либо свойства, связанные с ролью хлорофилла в фотосинтезе. Как указано в главе III, эта роль сводится к утилизации световой энергии для переноса водородных атомов против градиента химического потенциала. Хлорофилл может это осуществлять или путем чисто физического переноса энергии к клеточной окислительно-восстановительной системе, или же, что более вероятно, прямым химическим участием в этой системе.  [27]

Первичным эффектом излучения, как было указано на стр. Молекулы с повышенной энергией могут ( вероятно, редко) перегруппировываться в конечные продукты реакции немедленно или после ряда превращений или же они могут в конце концов диссоциировать на свободные радикалы или атомы. В некоторых случаях они могут сталкиваться с другими молекулами и передавать им частично или полностью свою энергию. В таких случаях они выполняют роль, как говорят, сенсибилизаторов. Наилучшим примером последних служит действие атомов ртути, которые поглощают излучение длины волны 2537 А и вызывают множество химических реакций. Атомы ртути не уводятся из сферы реакции надолго. Роль хлорофилла в фотосинтезе растений, несмотря на значительно более сложное строение его, чем ртутных атомов, является по существу ролью фотосенсибилизатора, поскольку он в конечном счете не изменяется.  [28]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

MaiaM.Ru > Версия для печати > Хлорофилл

Великий ученый и естествоиспытатель Климент Аркадьевич Тимирязев всю жизнь посвятил изучению растений и оставил множество научных исследований и трудов. В 1877 году он гостил у Чарльза Дарвина. Ученые вели долгую беседу о растениях и законах мироздания. В конце концов, Дарвин произнес: «Хлорофилл – это, наверное, самое интересное органическое вещество».

Тимирязев говорил, что зерно хлорофилла – исходная точка всего того, что мы понимаем под словом «жизнь». Так что же такое хлорофилл и в чем его уникальность?

Большая часть лучей солнца гаснет для нас бесповоротно. Но если луч попадает на листья растений, он может «сохраняться» миллионы лет. Именно в растениях происходит процесс фотосинтеза, то есть превращения солнечной энергии в органические вещества благодаря наличию в листьях хлорофилла. При этом растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Растения «работают» как трансформаторы световой энергии в природе, можно сказать, что хлорофилл – это концентрация солнечной энергии на нашей планете. Это величайший химический процесс в природе.

Хлорофилл придает растениям зеленую окраску, а по своей структуре он похож на молекулы гемоглобина крови, поэтому его также называют «кровью растений».

Хлорофилл так же важен, как и свет солнца. Никакая жизнь на Земле невозможна без солнечного света, и никакая жизнь невозможна без хлорофилла. Хлорофилл — это жидкая солнечная энергия. Употребляя хлорофилл, мы, в буквальном смысле, купаем наши внутренние органы в солнечном свете.

Молекула хлорофилла удивительно сходна с молекулой гемоглобина человеческой крови. Хлорофилл заботится о нашем теле. Он исцеляет и очищает все наши органы и даже разрушает многих наших внутренних врагов, таких как патогенные бактерии, грибки, раковые клетки и другие.

Чтобы быть идеально здоровыми, нам нужно иметь 80-85% «хороших» бактерий в кишечнике. Дружественные нам бактерии производят множество важных питательных веществ, включая витамин К, витамины группы В, многочисленные полезные ферменты.

Для таких «хороших», или аэробных, бактерий наиболее благоприятной средой является та, в которой присутствует кислород, ибо они нуждаются в нем для продолжения роста и существования. Вот почему, когда нашим клеткам не хватает кислорода, в организме появляются «плохие» бактерии, которые вызывают огромное количество заболеваний. Эти патогенные бактерии анаэробны и терпеть не могут газообразный кислород.

Заботиться о своей кишечной флоре жизненно важно! «Хорошие» бактерии могут быть с легкостью разрушены антибиотиками, плохой диетой, перееданием, стрессами и т. д. В этом случае мы получим 80-90% «плохих» бактерий, наполняющих организм токсическими кислотными отходами. Преобладание анаэробных бактерий в нашем кишечнике — это одна из первичных причин всех болезней.

Хлорофилл – его полезные свойства:

• Повышает уровень гемоглобина в крови;• Помогает предотвратить рак;• Обеспечивает органы железом;• Ощелачивает организм;• Противостоит пищевым токсинам;• Помогает при анемии;• Очищает ткани кишечника;• Помогает очистить печень;• Способствует улучшению состояния при гепатите;• Регулирует менструальный цикл;• Помогает при гемофилии;• Улучшает образование молока;• Помогает заживлению ссадин и воспалений;• Удаляет телесные запахи;• Противостоит бактериям ран;• Очищает зубы и десны;• Устраняет дурной запах изо рта;• Излечивает больное горло;• Является отличным дополнением к полосканиям после оральных операций;• Помогает при воспалении миндалин;• Амортизирует язвенные ткани;• Смягчает болезненные геморроидальные шишки;• Помогает при катарах;• Оздоравливает сосудистую систему ног;• Улучшает состояние варикозных вен;• Уменьшает боли при воспалениях;• Улучшает зрение.

maiam.ru

Фотосинтез. Хлоропласты. Хлорофилл

ВСПОМНИТЕ

Вопрос 1. Какие вещества входят в состав растений?

В состав растений входят органические вещества (белки, жиры, углеводы), минеральные вещества (минеральные соли) и вода.

Вопрос 2. Какова роль хлоропластов в жизни растений?

Хлоропласты - это пластиды зеленого цвета, содержащиеся в клетках растений. В этих органоидах и происходит поглощение света и энергии с дальнейшим превращением питательные вещества и выделением кислорода.

Вопрос 1. Что такое фотосинтез?

Процесс образования органических веществ из неорганических (углекислого газа и воды) в хлоропластах с использованием энергии света называют фотосинтезом.

Вопрос 2. Какие приспособления имеют растения к улавливанию световой энергии?

У растений имеются приспособления для улавливания света: широкая и плоская листовая пластинка; расположение листьев на стебле так, чтобы они не затеняли друг друга; прозрачная кожица, через которую, как через стекло, свет проникает внутрь листа.

Вопрос 3. Какова роль хлорофилла в процессе фотосинтеза?

Хлорофилл придаёт растению зелёную окраску. Именно он улавливает энергию света, необходимую для образования органических веществ.

Вопрос 4. Почему у растений, растущих рядом с цементным заводом, фотосинтез идёт менее интенсивно?

Потому что пыль, поступающая с цементного завода оседает на листьях растений. Прозрачная кожица становится мутной и не может пропускать солнечный свет. Поэтому в таких растениях процесс фотосинтеза идет менее интенсивно.

Вопрос 5. В чём проявляется космическая роль растений?

Именно благодаря фотосинтезу поддерживается постоянство газового состава в атмосфере. В настоящее время содержится около 21% кислорода и 0,03% углекислого газа. В использовании растением солнечной энергии проявляется связь между Землёй и Космосом — космическая роль растений.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему можно считать, что жизнь на Земле зависит от фотосинтеза?

Фотосинтез – это процесс, от которого зависит вся жизнь на Земле. Он происходит только в растениях. В ходе фотосинтеза растение вырабатывает из неорганических веществ необходимые для всего живого органические вещества и кислород.

resheba.com

Условия образования хлорофилла

fizrast.ru

Роль хлорофила в жизни растения?

фотосинтез идет благодаря хлорофиллу, как вам написали уже.. и создаются органические вещества из неорганических.. эти вещества сами растения потребляют (питание растений-фотосинтез) и все другие существа на Земле тоже..

с помощью хлорофила осуществляется фотосинтез, благодаря ему растения и листья деревьев зеленые

роль именно хлорофилла в улавливании солнечных лучей

Читай учебники средней школы и не задавай глупых вопросов

touch.otvet.mail.ru

• 
  Лунный календарь обрезки комнатных растений
• 
  Бесполое и половое размножение растений
• 
  Игры типа зомби против растений
• 
  Таинственный мир воды и растений
• 
  Поделки из растений своими руками
• 
  Растения и животные тропических пустынь
• 
  Полезные комнатные растения для здоровья
• 
  3 класс охрана растений презентация
• 
  Растения для петушка в аквариум
• 
  Красная книга растения новгородской области
• 
  Черные жучки на растениях комнатных