химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

Рис. 14.8. Энергетическая схема событий в ФС1 и ФСП: ПЦ — пластоцианин, ПХ — пластохиноп, ФД — ферредоксин, ФП — флавопротеид

Комплекс этот содержит железо-серный белок, цитохром /, две молекулы цитохрома bbei и пластоцианин, являющийся связующим звеном между h — /-комплексом и ФС1. Плаетохиноны (ПХ), участвующие в окислителыю-восстаповительиых реакциях, восстанавливаются до гидрохинона при переносе двух электронов от Chi «п. ПХ расположены в виде «пула», содержащего примерно пять молекул, между ФС1 и ФСП.

На рис. 14.8 показана энергетическая диаграмма событий в ФС1 и ФСП, а на рис. 14.9 — общая схема фотосинтеза — так называемая Z-схема.

Ценные сведения о двух фотохимических системах дает изучение флуоресценции. Квантовый выход флуоресценции Chi а (см. с. 452) составляет 30% in vitro и лишь 3—6% in vivo. Во втором случае флуоресцируют несколько форм СЫ Акцепторы электронов в ФС1 (см. рис. 14.9) в конечном счете восстанавливают НАДФ+, который используется для фикса--ции С02. НАДФ является донором электронов в темновых процессах фиксации С02 (см. рис. 14.1). Вещество Z окисляет Н20 до 02, ХН2 восстанавливает С02. Эти процессы являются ферментативными. Ферментная система, участвующая в выделении 02t содержит марганец» Ион Мпа+ участвует в реакции, фотоката-лиэируемой ФСП. Конечный итог многоступенчатой реакции с участием Мпг+

2Мп34- + Н20 - 7202 + 2Мп2+ + 2Н+,

для чего нужна энергия, большая, чем +0,75 эВ.

В действительности имеется не менее двух предшественников— железосодержащий белок ферредоксин (ФД) и фермент

Ряс. 14.9. Схема фотосинтеза (Витт); X, S — доноры и акцепторы электронов (потенциал — в вольтах)

ферредоксин-НАДФ-редуктаза. Освещенные хлоропласты восстанавливают пигмент вплоть до —0,60 В. Предположительно потенциал X близок к этой величине. Путь, ведущий от С02 к углеводу, известен лучше благодаря работам Кальвина и сотрудников, использовавших радиоактивную метку 14С. Уравнение, описывающее фиксацию С02, имеет вид

6РДФ + 6С02 + 18 АТФ + 12 НАДФ.Н 6РДФ + ГФ + 18 АДФ + 17ФИ + 12 НАДФ. Здесь РДФ — рибулозо-1,5-дифосфат

О О ОН ОН О

II H I! | | Н || HO-P—о—С—С—С—С-С— О—Р—он | н н Н Н |

он он

ГФ — гексозофосфат; РДФ — первичный акцептор С02. Путь углерода в фотосинтез — последовательность темповых реакций-— описывается циклом Кальвина, состоящим из 13 стадий. Быше^ написана суммарная реакция. В сокращенных обозначениях

6С5 + 6Ct - 6С5 + Св,

где индексы означают число атомов углерода в молекуле. Упрощенная схема цикла Кальвина показана на рис. 14.10. Результирующий ГФ гидроушзуется с отщеплением фосфата. На образование одной молекулы гексозы из 6 молекул С02 расходуется энергия 18 молекул АТФ. Эти молекулы образуются при переносе электронов в процессе фотосинтеза — фосфорилируется

АДФ. Суммарная реакция:

НАДФ + «'АДФ + лг'Фн + пПы -> НАДФ.Н +

4- «'АТФ + 02 + (п' — 2)Н20.

Эта реакция реализуется в полной системе с участием пигментных систем и цепи переноса электронов.

Миграция энергии от поглощавших свет молекул на реакционные центры происходит по резонансному механизму. В принципе возможны и другие механизмы миграции. При полупроводниковом механизме возбуждение молекулы светом переводит

Фисфиглщеришвая кислота

4Н из фшихимичестй | реакции,

Воссмтоелем/е

г

\ 2 АТФ

Кврбохсшшрозаме

Гехсизофзсфш

Ра#Улиза1?а<рое1рил/

Ридулвзвфисфа/п

АДФ+Фн

АТФ

Рис. 14.10. Упрощенная схема цикла Кальвина

электрон в зону проводимости, после чего образовавшаяся пара разноименных зарядов (электрон и дырка) перемещается в упорядоченной молекулярной системе, в молекулярном кристалле. Однако в хлоропластах строгий порядок присущ лишь небольшим ансамблям молекул хлорофилла. Поэтому полупроводниковый механизм маловероятеп. В то же время молекулярная упорядоченность в хлоропластах достаточна для миграции энергии по другим механизмам. Возможна миграция энергии триплетных возбужденных состояний или резонансная миграция экситонного или индуктивного типа. В двух последних случаях диполь-ди-иольное взаимодействие приводит к переносу энергии синглетно-го возбужденного состояния на невозбужденную молекулу. При экситонной миграции он происходит за времена, сравнимые с периодами колебаний — за Ю-12 — Ю-15 с, на расстояния до 1,5—1,8 нм. Это наиболее быстрый механизм. При миграции индуктивного типа ей предшествует установление термического равновесия возбужденной молекулы со средой, и скорость миграции сильно зависит от температуры. Ряд фактов свидетельствует в пользу быстрого экситонного механизма.

Первичные физические стадии фотосинтеза, начиная с поглощения кванта и кончая его захватом в реакционном центре, протекают за время, не превышающее —^100 не. Эта величина на полтора-два порядка меньше характерных времен фл

страница 172
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
http://taxiru.ru/galereja/
лавка сп-2
купить оборудование для 3д кинотеатра
матрас аскона 160 190

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2017)