Дійсно, загальний цикл обміну речовиною і енергією для живих організмів можна спрощено уявити як ініціює цей цикл утворення складних молекул типу вуглеводів з СО2 і води в ході фотосинтезу рослин з подальшою деградацією продуктів фотосинтезу знову до СО2 і води в процесах дихання в даному організмі. При цьому зменшення ентропії відбувається тільки в момент електронного збудження молекули хлорофілу за рахунок поглинання фотосинтезуючими організмами носіїв чистої вільної енергії - квантів сонячного світла. в результаті чого стає можливим протікання первинних фотосинтетичних реакцій освіти енергоємних речовин. Все що відбуваються далі біохімічні процеси мають незворотній характер і йдуть тільки зі збільшенням [c.297]
Вода розщеплюється на елементи, що створює джерело атомів водню для відновлення СО2 в глюкозу, а небажаний газоподібний кисень виділяється в атмосферу. Енергія, необхідна для здійснення цього надзвичайно несамопроізвольное процесу. забезпечується сонячним світлом. У найбільш древніх формах бактеріального фотосинтезу в якості джерела відновного водню використовувалися не вода, а сірководень, Н28, органічні речовини або сам газоподібний водень. але легка доступність води зробила це джерело найбільш зручним, і в даний час він використовується всіма водоростями і зеленими рослинами. Найпростішими організмами. в яких здійснюється фотосинтез з вивільненням О2, є синьо-зелені водорості. Їх правильніше називати сучасною назвою ціанобактерії, оскільки це справді бактерії, що навчилися видобувати власну їжу з СО2, Н2О і сонячного світла. [C.335]
Одноклітинна водорість може рости в відсутність фотосинтезу на глюкозі в якості джерела вуглецю. У цих умовах глюкоза метаболізується до ацетату, який і використовується для біосинтезу клітинних компонентів. Якщо клітини культивувати в умовах відсутності фотосинтезу, як єдине джерело води використовувати оксид дейте-) ія (НДО), а в якості джерела вуглецю - звичайну Н] -глюкоза, то розподіл Н і в утворюються молекулах каротину і хлорофілу буде строго визначеним. Якщо ж культуру перенести в умови, при яких можливий фотосинтез (світло + СОГ як джерело вуглецю), то як з часом буде змінюватися характер розподілу мітки в пігментах (Джерелом води залишається оксид дейтерію.) [C.399]
Аналогічним чином було показано, що вільні радикали утворюються і зникають в процесі ферментативного окислення. Вільні радикали були виявлені методом ЕПР також в процесі фотосинтезу при фіксуванні вуглекислого газу морськими водоростями. причому характер виникаючих радикалів залежить від довжини хвилі використовуваного при фотосинтезі світла. [C.366]
Хлоропласти розташовані в поверхневих шарах водорості, обумовлюючи максимальний вплив необхідного для фотосинтезу світла. [C.52]
В кінцевому підсумку вичерпуються всі запаси поживних речовин. і якщо необхідного для фотосинтезу світла так і не з'явиться, то рослина загине. Однак варто помістити рослина в освітлене приміщення. як почнеться нормальний розвиток всіх органів. Біологічне значення етіоляція полягає в тому, що вона забезпечує максимальне зростання в довжину (до світла) з мінімальним витрачанням органічних речовин. які рослина не може отримати за рахунок фотосинтезу. [C.272]
Проведені Емерсоном дослідження спектрів дії і квантового виходу фотосинтезу в різних ділянках спектра показали, що квантовий вихід фотосинтезу у хлорели падає практично до нуля при порушенні фотосинтезу світлом 700 нм, в той час як смуга поглинання хлорофілу а простягається до 800 нм. Додаток до дальнього червоного світла 700 нм додаткового короткохвильового (> 670 нм) різко підвищувало квантові виходи фотосинтезу. При цьому інтенсивність фотосинтезу. збуджується двома монохроматичними променями одночасно, ставала вище, ніж сума інтенсивностей фотосинтезу цього ж об'єкта, що збуджується кожним з цих променів окремо. Основні результати дослідів Емерсона можуть бути сформульовані наступним чином промені довжиною хвилі >> 690 нм хоча і поглинаються хлорофілом, однак цей світ менш ефективний, ніж більш короткохвильові ділянки спектра (до 400 нм). [C.153]
У густому посіві, де СОГ використовується швидше, ніж її запас може поповнюватися в результаті дифузії з повітря над посівом, двоокис вуглецю. як і світло, може лімітувати фотосинтез (див. рис. 4.5). Вітер прискорює перемішування повітря в посіві з вільною атмосферою і таким чином теж поповнює кількість СОГ в посіві (рис. 14.10). Лімітується чи фотосинтез світлом або СОГ, залежить від інтенсивності світла. густоти стояння рослин і швидкості вітру. У замкнутих системах. таких як теплиця, може бути практичним збагачення повітря СОГ (зазвичай досягається спалюванням газу або нафти), але очевидно, що це неможливо в поле. Поряд зі збільшенням фотосинтезу додавання СОГ призводить до зменшення фотодихання, так як підвищує відношення СОГ / Ог. Це про- [c.421]
Відомо, яке велике значення має реакція фотосинтезу. яка полягає у відновленні СО2 до вуглеводню за рахунок енергії. укладеної в фотонах видимого світла [c.189]
Найважливішими реакціями такого роду є, безсумнівно, реакції фотосинтезу. протікають в рослинах. К. А. Тімірязєв, в результаті ретельного вивчення цього явища. з переконливістю встановив, що синтез вуглеводів з вуглекислого газу і води здійснюється рослинами за рахунок енергії сонячного світла. поглинається ними, і що до цього процесу цілком прийнятний закон збереження енергії. Роботи К. А. Тімірязєва завдали рішучого удару ідеалістичним теоріям, за якими такий синтез відбувається під дією особливої життєвої сили. [C.501]
Цей процес відбувається за рахунок енергії сонячного світла. поглинається що містяться в рослинах зеленим пігментом - хлорофілом. Фотосинтез має першорядне значення для підтримки життя на землі, так як тільки в результаті цього процесу відбувається поповнення запасів атмосферного кисню і продуктів харчування. Процес дуже сло кен і складається із сукупності фотохімічних і темнова стадій. багато з яких до цих пір залишаються неясними. [C.242]
Набагато краще - і практично це зовсім неважко - вивчати форму поверхні. утвореної всіма цими кривими. Правий край поверхні - це область, де найбільш сильно позначається лімітування фотосинтезу концентрацією СО2, т. Е. Де асиміляція швидко зростає при збільшенні концентрації СО2, і лише незначно - при збільшенні інтенсивно -, сти світла. Лівий край поверхні, навпаки, область найбільшого лімітування фотосинтезу світлом. Якщо рухатися по середній частині поверхні від переднього краю вгору, то тут і концентрація СО2, і інтенсивність світла в приблизно однаковій мірі збільшують швидкість фотосинтезу. так що при високих значеннях обох факторів досягається найбільша його швидкість. Потрібно відзначити, що навіть в середній частині поверхні зростання швидкості асиміляції поступово сповільнюється при збільшенні концентрації СО2 і інтенсивності світла. Ймовірно, це відбувається тому, що якийсь інший фактор (можливо, температура) є до певної міри Лімі-тіруюшім. Якби рівні всіх зовнішніх чинників одночасно зростали в однаковій мірі, то швидкість фотосинтезу досягла б максимуму, величина якого визначалася б уже внутрішнім механізмом. т. е. швидкість повністю лімітувався б якимось внутрішнім фактором. наприклад кількістю ферменту. Будь-яке подальше зростання рівня зовнішніх факторів або не робило б ніякого впливу, або призводило б до падіння швидкості фотосинтезу, т. Е. Вплив було б шкідливим для рослини. Справа ускладнюється ще й тим, що при високій температурі швидкість фотосинтезу може падати з часом (див. Гл. VII). [C.135]
Крім того, газоподібний кисень змішується з водою в результаті аерації, яка відбувається. якщо вода падає з гребель, перетікає через валуни і інші перешкоди, утворюючи в результаті водо -повітряний піну. Газоподібний кисень потрапляє в природні водойми в результаті фотосинтезу - процесу, при якому зелені рослини у океанський планктон синтезують вуглеводи з діоксиду вуглецю і води пря н.шічіі сонячного світла. У денні години водні зелені рослини постійно синтезують цукру. При цьому також виходить газоподібний кисень. який виділяється з водних рослин в навколишнє воду. Сумарне хімічне рівняння. описує утворення глюкози ((Ь5Н1205) і кисню при фотосинтезі, може бути представлене в такий спосіб [c.58]
Рослини поглинають на світлі оксид з глерода (IV). Процес засвоєння цього оксиду. поди і мінеральних солей під дією сонячної енергії з утворенням вуглеводів. білків і жирів називається фотосинтезом. Щорічно світова флора споживає близько 10 кг вуглецю. У той же час вуглекислий газ безперервно поповнює атмосферу за рахунок життєдіяльності тварин і рослин, промислової діяльності людини, процесів розкладання органічних сполук і вулканічної активності. В результаті відбувається постійний кругообіг вуглецю в природі. [C.131]
Незважаючи на те що це і не має прямого відношення до транспорту заліза і кисню, слід згадати також про отримання синтетичних биомиметических моделей особливого парного бактериохлорофилла а [247], оскільки в процесі фотосинтезу при первинному поглинанні світла фотореакціоннимі центрами молекулярних асоціатів хлорофілу зелених рослин і фотосинтезуючих бактерій . мабуть, відбувається окислення особливих парних молекул хлорофілу. Димерні похідні хлорофілу. зображені на рис. 6.6, в яких пір-фіріновие поліпропіленгліколів пов'язані простий ковалентного зв'язком. виявляють деякі фотохімічні властивості, що моделюють in vivo особливий парний хлорофіл. [C.373]
Цей процес вимагає витрат енергії. Її джерелом в фотосинтезі є сонячне світло. Крім цього, необхідним елементом цього процесу є участь каталізатора - зеленого пігменту раст еніі - хлорофілу. Дослідження цієї речовини - одна з драматичних сторінок історії хімії. На цій страіще славні імена К.А. Тімірязєва. М.С. Кольори, Р. Вильштеттера, Г. Фішера, Р. Вудворда. Роберт Вудворд не тільки завершив дослідження будови хлоро-фі.піха, але зумів і реалізувати його повний синтез [c.258]
Процеси фотосинтезу вельми детально вивчаються протягом ряду років, однак вони ще ні в якій мірі не можуть вважатися остаточно з'ясованими. Особливо спірною є перша стадія фотосинтезу - утворення відновлює первинного продукту під дією світла. Ми знаємо, що для цього необхідні зелені барвники листя -хлорофілл а й в деяких асиміляційні бактеріях соответствуюн1ую роль грає бактеріальний хлорофіл. Можливо, що для процесів асиміляції необхідні також інші пігменти так, неодноразово висловлювалася думка, що в процесах асиміляції бере участь каротин. [C.983]
Інші уявлення про фотосинтез розвиває Варбург 2. На його думку, фотосинтез складається з світловий і темновой реакцій в першій з них кожна молекула хлорофілу утворює одну молекулу кисню. при темновой ж реакції дві третини утворився на світлі кисню вступають в зворотну реакцію. причому знову регенеруються вихідні речовини. Таким чином. фотосинтез пов'язаний з диханням. За Варбург, вуглекислота фіксується, принаймні частково, у вигляді а-карбоксилу глутамінової (а також аспарагінової) кислоти, які тим самим беруть участь у зв'язуванні і відновленні СОГ. [C.984]
Таким чином. Тімірязєв показав, що саме хлорофіл є поглиначем світла в зелених рослинах і що цей пігмент, поглинаючи кваггги світла, має здатність передавати їх далі молекулам речовин, які є ис-ходнимн при фотосинтезі. При цих реакціях хлорофіл відчуває оборотне окислювально-відновну перетворення. Структура молекули хлорофілу показана нижче [c.176]