die Biochemie der Fotosynthese. Die Umgestaltung lutschistoj der Energie in chemisch

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wird die Fotochemische Arbeit, die bei der Fotosynthese erfüllt wird, auf die Zerlegung der Moleküle des Wassers oder ihres irgendwelchen Analogons, zum Beispiel, H2S schließlich zurückgeführt. Jedoch bevor es geschehen wird, ' physisch ' soll die Energie der gefangenen Photonen in ' chemisch ' die Energie irgendwie verändert, umgewandelt sein. In der Verwirklichung dieser Etappe der Fotosynthese, d.h. Der Etappe, die auf die Umgestaltung der Energie zurückgeführt wird, nimmt nur der kleine Teil aller Pigmentmoleküle, der in fotochimitscheski die aktiven Zentren chloroplastow konzentriert ist teil. Energie, die vom Chlorophyll und von anderen fotoaktivierten Pigmenten absorbiert ist, wird den Molekülen des Chlorophylls, die sich in diesen fotochimitscheski die aktiven Zentren befinden, oder die Fallen übergeben. Daraufhin wird den abgesonderten Elektronen die ausreichende Energiemenge berichtet damit sie von den Molekülen des Chlorophylls in fotochimitscheski die aktiven Zentren zu anderen, sich befindenden in der Nähe Molekülen, zu den sogenannten Überträgern der Elektronen übergehen konnten. Der Überträger absorbiert einen bestimmten Teil dieser Energie der Aktivierung und übergibt das Elektron dem folgenden Überträger, wo der selbe Prozess wiederholt wird. In chloroplastach sind verschiedene Überträger der Elektronen auf der Membran oder innerhalb der Membran aufgestellt und bilden hier die gewisse Reihe, in dessen Grenzen sie sich entsprechend ihrer Fähigkeit einrichten, die Elektronen (andere Wörter, von ihnen ' im Oxydations-Wiederaufbaupotential ' zu verbinden).

So geht das Elektron von einem Überträger zu anderem über, ebenso wie nach der Kaskade das Wasser - von einem Absatz auf anderem fällt. Während der Umstellung des Elektrons nach solcher Kette der Überträger wird der Teil seiner Energie in die chemische Form, da auf Kosten von dieser Energie aus adenosindifosfata (ADP) und des unorganischen Phosphats (P1) adenosintrifosfat (ATR synthetisiert wird) übersetzt. In der chemischen Verbindung zwischen ADP versorgt sich die bedeutende Anzahl der Energie (8-10 Kilokalorie/Mol) und diese Energie eben wird im Laufe der Reaktionen freigemacht, in die die angegebene Verbindung zerrissen wird. Die Synthese ATR, die mit der Nutzung der Energie des sichtbaren Teiles der sonnigen Strahlung verlaufen, trägt den Titel fotofosforilirowanija. ATR ist ' die energetische Währung ' der lebendigen Käfige. Viele Reaktionen, die im Käfig mit dem Konsum der Energie gehen (endergonitscheskije die Reaktionen), bekommen diese Energie gerade infolge des Zerfalles ATR bis zu ADP und oder P1, oder irgendwelchen anderer fosforilirowannogo die Vereinigungen.

Mehr 20 Jahre rückwärts hat Robert Emerson aufgedeckt, dass das rote Licht mit der Länge der Welle mehr 700 nm, verhältnismäßig unausgiebig in der Fotosynthese der höchsten Pflanzen, vollkommen wirksam wird, wenn es zusammen mit dem mehr kurzwelligen roten Licht zu verwenden. Diese Erscheinung, die ' vom Effekt der Verstärkung Emersona ' genannt ist, war in die Grundlage der Hypothese angebracht, laut der die Fotosynthese zwei verschiedene Lichtreaktionen und die optimale Bedingungen aufnimmt entstehen für ihn in diesem Fall, wenn zwei diese Reaktionen gleichzeitig verlaufen. Die Hypothese hat die Absonderung aus chloroplastow der höchsten Pflanzen zwei abgesonderter Systeme, die den Titel das Fotosystem I und das Fotosystem II bekamen (der Abb. 4.12) verstärkt. Jedes dieser Fotosysteme wird mit dem besonderen Satz der Moleküle des Chlorophylls und der mit ihnen verbundenen Überträger der Elektronen charakterisiert und jede verwirklicht die, fotosynthetischen nur ihr eigenen Reaktionen.

arbeitet das Fotosystem I - einzig, vorhanden bei den Bakterien - ohne Teilnahme des Sauerstoffs, da die Bakterien primitivst awtotrofy sind; das Fotosystem I wog in den frühen Etappen der biologischen Evolution offenbar vor, wenn es des Sauerstoffs in der Erdatmosphäre wenig war. Mit der Entwicklung des Fotosystems der II. Pflanze sind in die Lage gekommen, den molekularen Sauerstoff aus dem Wasser zu wählen. Gerade dieser Umstand, ist offenbar, und hat die Veränderung der Eigenschaften der Erdatmosphäre bestimmt: aus anaerobnoj wurde sie jetzt aerobnoj.

das Chlorophyll, das die energetische Falle des Fotosystems I ist, bezeichnen vom Symbol Р700, da Maximum der Absorption bei ihm auf 700 nm fällt. Bei der Absorption des Quants des Lichtes geht eines der Elektronen Р700 auf das höhere energetische Niveau über. In diesem Zustand wird er vom Eiweiß ergriffen, das die Eisen und den Schwefel (FeS) enthält, und dann wird dem Überträger übergeben, der ferredoksinom heißt. Weiter folgt das Elektron nach einem zwei möglicher Wege. Ein Weg (zyklisch fotofosforilirowanije) besteht aus der stufenweisen Versetzung des Elektrons von ferredoksina zurück zu Р70о durch die Reihe der Zwischenüberträger, unter denen flawoproteidy, enthaltend das Vitamin В2, und gemsoderschaschtschije zitochromy existieren. Während das Elektron den Platz wechselt deshalb wird dem zyklischen Weg, seine Energie für den Beitritt P1 zu ADP mit der Bildung ATR verwendet. Der Sauerstoff in zyklisch fotofosforilirowanii nimmt, und da nicht teil des Gasaustausches zwischen dem inneren Raum des Blattes und der Atmosphäre nicht geschieht, theoretisch kann die Fotosynthese solchen Typs und bei geschlossen ustizach verlaufen. Zyklisch fotofosforilirowanije - der einzige funktionale Weg der Fotosynthese im monochromatischen Licht mit der Länge der Welle mehr 700 nm, weil für die Aktivierung des Fotosystems II die mehr kurzwellige Ausstrahlung notwendig ist. Jedoch ist es uns bis noch schwierig, darüber zu richten, inwiefern die wichtige Rolle zyklisch fotofosforilirowanije in den Blättern spielt.