la Biochimie de la photosynthèse. L'absorption du pouvoir rayonnant

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La Lumière peut provoquer l'effet photochimique seulement après qu'il sera absorbé. Les substances absorbant la lumière visible, s'appellent les pigments. L'absorption par le pigment du quantum de la lumière (fotona) est définie par le caractère de la distribution des électrons dans la molécule du pigment donné; quelles longueurs les ondes absorbera le pigment, dépend du nombre et de la disposition des liens doubles dans sa molécule, ainsi que de la présence jusqu'à elle des anneaux aromatiques. À la suite de l'absorption fotona par le pigment la distribution des électrons dans sa molécule change un peu le pigment passe à autre, ' activé ', la forme. Puisque entre la longueur d'onde de la lumière absorbée et la structure de l'absorbant il y a un lien défini, nous pouvons établir les caractéristiques du pigment jouant, le rôle du photorécepteur dans la réaction définie photochimique, selon les données, montrant, comment change son activité en fonction de la longueur d'onde.

En dirigeant sur la feuille verte la lumière monochromatique d'une diverse longueur d'onde reçue avec l'aide du filtre coloré, le prisme ou la grille diffractive, et en mesurant la vitesse de la photosynthèse correspondant à chaque longueur d'onde, on peut se persuader que la lumière à bleu (~ 420 nm) et rouge (~670 nm) les domaines du spectre assure la plus grande efficacité de la photosynthèse, mais la lumière à vert (~ 500-600 nm) les domaines le plus petit (fig. 4.7). On peut expliquer un tel spectre de l'action (la dépendance de l'efficacité relative du procès de la longueur d'onde), à partir du spectre de l'absorption de la chlorophylle, un principal pigment des chloroplastes.

Ekstragirovannyj des feuilles absorbe la chlorophylle d'une manière intense tout juste dans ces gammes des longueurs les ondes, qui sont plus effectives dans la photosynthèse (fig. 4.8). Cette ressemblance elle-même entre ' par le spectre de l'absorption ' de la chlorophylle et ' par le spectre de l'action ' de la photosynthèse est une des meilleures preuves de ce que le rôle principal retseptornogo du pigment dans la photosynthèse joue notamment la chlorophylle. Les particularités séparées du spectre de l'action de la photosynthèse indiquent qu'à l'absorption de la lumière à ce procès participent également les pigments jaunes - karotinoidy, qui à côté de la chlorophylle en grande quantité se trouvent dans les chloroplastes. En l'absence de la chlorophylle karotinoidy sont incapables réaliser la photosynthèse, c'est pourquoi il convient de trouver qu'activé par la lumière karotinoidy transmettent l'énergie absorbée par eux à la chlorophylle, qui en fin de compte et accomplit le travail proprement photosynthétique.

Les Comptes montrent qu'au transfert des électrons à la photosynthèse on entraîne en réalité seulement une petite partie des molécules de la chlorophylle. Ses autres molécules jouent seulement le rôle svetosobirajushchego de l'ensemble, ou svetosobirajushchej les antennes. La transmission de l'énergie de karotinoidov vers la chlorophylle et d'une molécule de la chlorophylle vers l'autre se passe à la suite du procès, qu'appellent comme le transfert résonnant. Les molécules participant à ce procès doivent être étroitement emballées, pour que l'énergie vibratoire puisse directement être transmise d'une molécule vers l'autre. À granah des chloroplastes près des plantes supérieures les pigments photosynthétiques notamment et sont emballés, sur quoi nous disions déjà à gl. 2; c'est pourquoi l'énergie absorbée par un des pigments, peut être transmise facilement aux molécules des autres pigments.

Les bactéries pourpres photosynthétisant ont un pigment bakteriohlorofill - l'analogue structural de la chlorophylle. Ce pigment absorbe dans les terrains verts et infrarouges du spectre, i.e. dans ces domaines, où l'absorption intense n'est pas naturelle aux plantes supérieures vertes. Les algues rouges, brunes et glauques contiennent à côté de la chlorophylle également de grandes quantités de pigments du groupe fikobilinov (fikoeritrin, fikotsianin, allofikotsianin et autres, de parenté aux pigments bilieux des animaux);

En outre à eux assistent et karotinoidy, tels, comme fukoksajatin et peridinin. Les pigments énumérés forment les associations, qui près de ces algues jouent le rôle principal svetopogloshchajushchej les systèmes. Fikoeritrin absorbe dans le domaine glauque du spectre et c'est pourquoi il semble rouge, tandis que fikotsianin et allofikotsianin absorbent d'une manière le plus intense dans les gammes jaunes et rouges et sont peints en conséquence en couleur bleue ou verte (fig. 4.9). Le spectre de l'action de la photosynthèse près de ces algues (fig. 4.10) se distingue considérablement du spectre des plantes vertes.

Les Pigments des algues adjoints aux albumines, sont groupés dans les unités structurales, fikobilisomy, installant

Dans les chloroplastes sur cette partie lamell, qui est tournée vers strome. Tous les pigments sont fluorescents, i.e. chacun d'eux absorbe fotony de l'énergie définie et la longueur d'onde définie et dégage fotony d'une plus petite énergie avec quelques bol'shej par la longueur d'onde. Ainsi, à la suite d'une série d'actes de l'absorption et ispuskanija de la lumière l'énergie lumineuse est transmise en fin de compte à la chlorophylle.

Fikobiliny, sur la part de qui il faut près de certaines algues jusqu'à 60% de toute l'albumine, forment assez effectif svetosobirajushchuju le système, bien que la transmission de l'énergie entre ces pigments se passe quand même non si effectivement, comme dans les chloroplastes des plantes supérieures. Il y a des algues, près desquelles le rapport divers fikobilinov change en fonction de la composition spectrale de la lumière. Telles algues à l'éclairage par la lumière des différentes longueurs les ondes changent la coloration. Ce phénomène a reçu le nom de l'adaptation chromatique. Si, par exemple, élever telles algues sur la lumière rouge, chez eux prédominera fikotsianin, si éclairer par leur lumière verte, une principale place occupera fikoeritrin. Semblable prisposobljaemost' permet aux algues grandissant sur une différente profondeur, absorber assez de lumière nécessaire à la photosynthèse, bien que la lumière avec l'augmentation de la profondeur change la composition spectrale, puisque la partie de son énergie au passage dans la couche de l'eau est absorbée ou se diffuse par les molécules de l'eau ou les particules pesées dans l'eau. Non toutes les algues possèdent la capacité de l'adaptation chromatique. Certains d'eux survivent sur une différente profondeur grâce à ce qu'avec l'augmentation de la profondeur ils synthétisent plus de pigment.