la Bioquímica de la fotosíntesis. La absorción de la energía radiante

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Luz puede llamar el efecto fotoquímico sólo después de que él será absorbido. Las sustancias que absorben luz visible, se llaman en los pigmentos. La absorción por el pigmento del cuanto de luz (fotón) está determinada por el carácter de la distribución de los electrones en la molécula del pigmento dado; cuáles longitudes de las ondas absorberá el pigmento, depende del número y de la disposición de los enlaces dobles en su molécula, también de la presencia en ella de los anillos aromáticos. Como resultado de la absorción del fotón por el pigmento la distribución de los electrones en su molécula es cambiada poco el pigmento pasa en otra, ' activado ', la forma. Ya que de la longitud de la onda de luz absorbida y la estructura de la sustancia que absorbe hay un cierto enlace, podemos establecer las características del pigmento jugador, el papel del fotoreceptor en una cierta reacción fotoquímica, según los datos, que muestra, cómo es cambiada su actividad depende de la longitud de la onda.

Dirigiendo a la hoja verde la luz monocromática de la longitud distinta de la onda, recibido por medio del filtro de luz, el prisma o la rejilla difractiva, y midiendo la velocidad de la fotosíntesis correspondiente a cada longitud de la onda, se puede persuadirse que luz en azul (~ 420 nanómetros) y rojo (~670 nanómetros) las esferas del espectro abastece la eficiencia más grande de la fotosíntesis, a luz en verde (~ 500-600 nanómetros) las esferas menor (fig. 4.7). Se puede explicar tal espectro de la acción (la dependencia de la eficiencia relativa del proceso de la longitud de la onda), en vista del espectro de la absorción de la clorofila, el pigmento principal de los cloroplastos.

la clorofila absorbe Ekstragirovannyj de las hojas es intenso justamente en aquellas bandas de las longitudes de las ondas, que son más eficaces en la fotosíntesis (fig. 4.8). Esta semejanza misma entre ' por el espectro de la absorción ' de la clorofila y ' por el espectro de la acción ' de la fotosíntesis es una de las mejores pruebas de lo que el papel principal retseptornogo del pigmento en la fotosíntesis juega la clorofila. Los rasgos separados del espectro de la acción de la fotosíntesis indican que en la absorción de la luz a este proceso participan y también los pigmentos amarillos - karotinoidy, que con la clorofila en una gran cantidad contienen en los cloroplastos. Por falta de la clorofila karotinoidy son incapaces realizar la fotosíntesis, por eso es aceptado contar que activado por luz karotinoidy entregan la energía, absorbida por ellos, a la clorofila, que al fin de cuentas y realiza el trabajo en realidad fotosintético.

los Cálculos muestran que en el traslado de los electrones a la fotosíntesis es atraída en realidad solamente la parte pequeña de las moléculas de la clorofila. Sus otras moléculas cumplen sólo el papel svetosobirajushchego del complejo, o svetosobirajushchej las antenas. La transmisión de la energía de karotinoidov a la clorofila y de una molécula de la clorofila a otra pasa como resultado del proceso, que llaman el traslado resonante. Las moléculas, que participan en proceso estas, deben ser ajustadamente empaquetadas, para que la energía oscilante pueda directamente pasar de una molécula a otra. En granah de los cloroplastos cerca de las plantas superiores los pigmentos fotosintéticos y son empaquetados, sobre que hablábamos ya en hl. 2; por eso la energía absorbida por un de los pigmentos, puede ser entregada fácilmente a las moléculas de algunos otros pigmentos.

las bacterias purpúreas que fotosintetizan tienen un pigmento bakteriohlorofill - el análogo estructural de la clorofila. Este pigmento absorbe en las partes verdes e infrarrojas del espectro, e.d. En aquellas esferas, donde la absorción intensa no les es propio a las plantas superiores verdes. Las algas rojas, pardas y glaucas contienen con la clorofila y también unas grandes cantidades de los pigmentos del grupo fikobilinov (fikoeritrin, fikotsianin, allofikotsianin y otros, parentesco a los pigmentos biliosos de los animales);

además, en ellos asisten y karotinoidy, tales, como fukoksajatin y peridinin. Los pigmentos enumerados forman las asociaciones, que cerca de estas algas juegan el papel principal svetopogloshchajushchej los sistemas. Fikoeritrin absorbe en la esfera glauca del espectro y por eso parece rojo, mientras que fikotsianin y allofikotsianin absorben es más intenso en las bandas amarillas y rojas y son colorados respectivamente en el color azul o verde (fig. 4.9). El espectro de la acción de la fotosíntesis cerca de estas algas (fig. 4.10) se distingue visiblemente del espectro de las plantas verdes.

los Pigmentos de las algas juntadas a los proteínas, son agrupados en las unidades estructurales, fikobilisomy, que se sitúan

en los cloroplastos a aquella parte lamell, que es dirigida a strome. Todos los pigmentos fluorestsirujut, e.d. Cada uno ellos absorbe los fotones de la cierta energía y una cierta longitud de la onda y exhala los fotones de la energía menor con algunos bolshej a la longitud de la onda. Así, como resultado de una serie de las actas de la absorción e ispuskanija de luz la energía de luz pasa al fin de cuentas a la clorofila.

Fikobiliny, en que parte cae cerca de algunas algas hasta 60% de todo el proteína, forman bastante eficaz svetosobirajushchuju el sistema, aunque la transmisión de la energía entre estos pigmentos pasa con todo no effectivamente, como en los cloroplastos de las plantas superiores. Hay unas algas, cerca de que la correlación distinto fikobilinov se cambia depende de la composición espectral de luz. Tales algas con la iluminación por luz de las longitudes diferentes de las ondas cambian la coloración. Este fenómeno ha recibido el nombre de la adaptación cromática. Si, por ejemplo, criar tales algas sobre luz roja, a ellos predominará fikotsianin, si iluminar por su luz verde, el lugar principal ocupará fikoeritrin. La adaptabilidad semejante permite a las algas que crece a la profundidad diferente, absorber bastante luz, necesario para la fotosíntesis, aunque luz con el aumento de la profundidad cambia la composición espectral, puesto que la parte de su energía al paso a través de la capa del agua es absorbida o se dispersa por las moléculas del agua o las partículas, pesadas en el agua. No todas las algas poseen la capacidad de la adaptación cromática. Algunos de ellos sobreviven a la profundidad diferente gracias a lo que con el aumento de la profundidad sintetizan más de pigmento.