die Biochemie der Fotosynthese. Die Absorption lutschistoj der Energie

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kann das Licht den fotochemischen Effekt nur herbeirufen, nachdem er absorbiert sein wird. Die Stoffe, die das sichtbare Licht absorbieren, heißen von den Pigmenten. Die Absorption vom Pigment des Quants des Lichtes (dem Photon) klärt sich vom Charakter der Verteilung der Elektronen im Molekül des gegebenen Pigmentes; welche Längen der Wellen das Pigment absorbieren wird, hängt von der Zahl und von der Anordnung der doppelten Beziehungen in seinem Molekül, sowie von der Anwesenheit in ihr der aromatischen Ringe ab. Infolge der Absorption des Photons vom Pigment ändert sich die Verteilung der Elektronen in seinem Molekül auch das Pigment etwas geht in andere, ' aktiviert ', die Form über. Da zwischen der Länge der Welle des absorbierten Lichtes und der Struktur des absorbierenden Stoffes eine bestimmte Verbindung existiert, können wir die Charakteristiken des Pigmentes, das spielt, die Rolle des Fotorezeptors in einer bestimmten fotochemischen Reaktion, nach den Daten feststellen, die zeigen, wie sich seine Aktivität je nach der Länge der Welle ändert.

auf das grüne Blatt das monochromatische Licht verschiedener Länge der Welle, bekommen mit Hilfe des Farbfilters, des Prismas oder difrakzionnoj die Gitter Richtend, und die Geschwindigkeit der Fotosynthese, die jeder Länge der Welle entspricht messend, kann man sich darin, dass das Licht in blau (~ 420 nm) und rot (~670 nm) die Gebiete des Spektrums die meiste Effektivität der Fotosynthese, und das Licht in grün (~ 500-600 nm) die Gebiete kleinst (die Abb. 4.7 gewährleistet) überzeugen. Solches Spektrum der Handlung (die Abhängigkeit der relativen Effektivität des Prozesses von der Länge der Welle) kann man erklären, ausgehend vom Spektrum der Absorption des Chlorophylls, des Hauptpigmentes chloroplastow.

aus den Blättern absorbiert das Chlorophyll Ekstragirowannyj gerade in jenen Umfängen der Längen der Wellen intensiv, die in der Fotosynthese (der Abb. 4.8) am meisten wirksam sind. Diese Ähnlichkeit zwischen ' vom Spektrum der Absorption ' des Chlorophylls und ' vom Spektrum der Handlung ' der Fotosynthese ist einer der besten Beweise, dass die Rolle wesentlich rezeptornogo des Pigmentes in der Fotosynthese gerade das Chlorophyll spielt. Die abgesonderten Besonderheiten des Spektrums der Handlung der Fotosynthese bezeichnen, dass an der Absorption des Lichtes bei diesem Prozess auch die gelben Pigmente - karotinoidy teilnehmen, die neben dem Chlorophyll in der großen Menge in chloroplastach enthalten sind. In absentia des Chlorophylls karotinoidy sind unfähig, die Fotosynthese zu verwirklichen, deshalb es ist üblich, zu meinen, dass aktiviert vom Licht karotinoidy die von ihnen absorbierte Energie dem Chlorophyll übergeben, das schließlich und die eigentlich fotosynthetische Arbeit erfüllt.

zeigen die Berechnungen, dass zur Versetzung der Elektronen bei der Fotosynthese nur der kleine Teil der Moleküle des Chlorophylls tatsächlich zugezogen wird. Seine übrigen Moleküle erfüllen nur die Rolle swetossobirajuschtschego des Komplexes, oder swetossobirajuschtschej die Antennen. Die Sendung der Energie von karotinoidow zum Chlorophyll und von einem Molekül des Chlorophylls zu anderem geschieht infolge des Prozesses, den als die Resonanzversetzung nennen. Die an diesem Prozess teilnehmenden Moleküle sollen dicht eingepackt sein, damit die Schwingungsenergie von einem Molekül zu anderem unmittelbar übergeben werden konnte. In granach chloroplastow bei den höchsten Pflanzen sind die fotosynthetischen Pigmente gerade als auch eingepackt, worüber wir in gl schon sagten. 2; deshalb kann die Energie, die von einem der Pigmente absorbiert ist, den Molekülen einiger anderer Pigmente leicht übergeben sein.

haben die purpurnen fotosynthetisierenden Bakterien ein Pigment bakteriochlorofill - das strukturelle Analogon des Chlorophylls. Dieses Pigment absorbiert in den grünen und Infrarotgrundstücken des Spektrums, d.h. Auf jenen Gebieten, wo die intensive Absorption für die höchsten grünen Pflanzen nicht eigen ist. Die roten, graubraunen und sine-grünen Wasserpflanzen enthalten neben dem Chlorophyll auch die großen Mengen der Pigmente aus der Gruppe fikobilinow (fikoeritrin, fikozianin, allofikozianin und andere, nah den Gallenpigmenten der Tiere);

außerdem in ihnen sind und karotinoidy, solche, wie fukoksajatin und peridinin anwesend. Die aufgezählten Pigmente bilden die Assoziationen, die bei diesen Wasserpflanzen die Rolle wesentlich swetopogloschtschajuschtschej die Systeme spielen. Fikoeritrin absorbiert auf dem sine-grünen Gebiet des Spektrums und deshalb es scheint rot, während fikozianin und allofikozianin in den gelben und roten Umfängen am intensivsten absorbieren und sind in die blaue oder grüne Farbe (die Abb. 4.9) entsprechend gefärbt. Das Spektrum der Handlung der Fotosynthese bei diesen Wasserpflanzen (der Abb. 4.10) unterscheidet sich vom Spektrum der grünen Pflanzen merklich.

sind die Pigmente der Wasserpflanzen, die an die Eichhörner verbunden sind, in die strukturellen Einheiten, fikobilissomy, sich einrichtend

in chloroplastach auf jener Seite lamell, die zu strome gewandt ist. Alle Pigmente fluoreszirujut, d.h. Jeder von ihnen absorbiert die Photonen einer bestimmten Energie und eine bestimmte Länge der Welle und stößt die Photonen der kleineren Energie mit etwas bolschej von der Länge der Welle aus. So wird infolge der Reihe der Akte der Absorption und der Aussendung des Lichtes die Lichtenergie dem Chlorophyll schließlich übergeben.

bilden Fikobiliny, auf deren Anteil es bei einigen Wasserpflanzen bis zu 60% des ganzen Eiweisses fällt, genug wirksam swetossobirajuschtschuju das System, obwohl die Sendung der Energie zwischen diesen Pigmenten doch nicht so wirksam, wie in chloroplastach der höchsten Pflanzen geschieht. Es geben die Wasserpflanzen, bei denen sich das Verhältnis verschiedene fikobilinow je nach dem spektralen Bestand des Lichtes ändert. Solche Wasserpflanzen tauschen bei der Beleuchtung vom Licht verschiedener Längen der Wellen die Färbung. Diese Erscheinung hat den Titel chromatitscheskoj der Anpassung bekommen. Wenn solche Wasserpflanzen auf rot dem Licht, zum Beispiel, zu züchten, so wird bei ihnen fikozianin vorwiegen, wenn von ihrem grünen Licht zu beleuchten, so wird die Hauptstelle fikoeritrin einnehmen. Ähnlich prispossobljajemost lässt den Wasserpflanzen zu, die auf verschiedener Tiefe wachsen, genug Licht, das für die Fotosynthese notwendig ist zu absorbieren, obwohl das Licht mit der Vergrößerung der Tiefe den spektralen Bestand tauscht, da der Teil seiner Energie beim Durchgang durch die Schicht des Wassers absorbiert wird oder wird von den Molekülen des Wassers oder den im Wasser abgewogenen Teilchen zerstreut. Nicht verfügen alle Wasserpflanzen über die Fähigkeit zu chromatitscheskoj der Anpassung. Einige ihnen leben auf verschiedener Tiefe dank dem über, dass mit der Vergrößerung der Tiefe sie mehr Pigmentes synthetisieren.