СВІТЛОВІ РЕАКЦІЇ ФОТОСИНТЕЗУ

У всіх фотосинтезуючих організмах центральним процесом є поглинання квантів (фотонів) сонячного світла (Лу), яке здійснюється головним фоточутливим пігментом - хлорофілом. Нижче наведена структура хлорофілів а і Ь (R = CH₃ - хлорофіл а R = CHO - хлорофіл Ь)

До фоточутливим пігментів ставляться хлорофіли (а, b, с, d), каротиноїди і фікобіліни. Найбільш широко поширені дві молекулярні форми хлорофілу - одна з них позначається як хлорофіл а, інша - хлорофіл Ь. Зелені рослини і зелені водорості містять обидві форми хлорофілу, а фотосинтезуючі бактерії - хлорофіл а, відрізняється від хлорофілів а і b рослин і званий бактеріохлорофіл (БХЛ).

Найважливіші фотосинтетичні пігменти наведені в табл. 16.1.

Таблиця 16.1. фотосинтетичні пігменти

* У дужках вказані довжини хвиль головних максимумів поглинання в нм.

Хлорофіл має планарную циклічну тетрапіррольних структуру, що нагадує структуру гема. Молекула хлорофілу відрізняється від гема наступним: 1) в хлорофілі металом, пов'язаним координаційними зв'язками з тетрапіррольних структурою, є магній (у вигляді іонів Mg²⁺), А не залізо; 2) активність хлорофілів не залежить від зв'язку з білком; 3) хлорофіли містять характерні бічні угруповання: спирт фитол і конденсована Циклопентанова кільце. Гідрофобний, 20-вуглецевий спирт фитол забезпечує приєднання молекули хлорофілу до мембрани тіла- коідов.

Відмінності в структурі молекул хлорофілу призводять до того, що кожен з них має унікальний спектром поглинання. Первинним пігментом вважається хлорофіл а, оскільки він присутній в більшій кількості, ніж хлорофіл Ь. Усередині групи молекул хлорофілу а є відмінності в свстопог- лошеніі молекул, які визначаються конкретним мікрооточенням в ліпопротеїновими шарі мембрани тилакоїдів. Існують достовірні дані про наявність двох спеціалізованих видів молекул хлорофілу а, максимуми поглинання яких відповідають 680 та 700 нм.

Молекули хлорофілу в хлоропластах організовані у великі агрегати, що містять сотні молекул пігменту. Це так звані Світлозбираючі системи, або антени, які забезпечують ефективне поглинання і використання світлової енергії. До складу цих систем крім хлорофілу входять інші сполуки, поглошаюшіе в діапазоні 400-700 нм. Їх називають допоміжними пігментами. Вони виступають в ролі вторинних поглиначів світла, беручи участь в перенесенні енергії до спеціалізованих молекулам хлорофілу в реакційних центрах квантосом, м е. грають роль антени. До допоміжних пігментів ставляться каротиноїди (У вищих рослинах р-каро- тин) і фікобіліни - тетра піррольних структури з незамкненою ланцюгом. Нижче наведено будову допоміжних фотосинтетичних пігментів:

Сумарне рівняння реакцій, що відбуваються з витратою енергії фотонів nhv у всіх фотосинтезуючих рослинах, представлено нижче.

Це рівняння відображає основні процеси, які відбуваються в світловий фазі фотосинтезу:

• фотохімічні збудження хлорофілу;
• окислительное розщеплення води - фотоокислення;
• відновлення НАДФН - фотовідновлення;
• синтез АТФ - фотофосфорилювання.

Як видно з наведеного вище рівняння реакції, виділення однієї молекули 0₂ включає перенесення чотирьох електронів від Н₂0 до НАДФ⁺, т. е. дві молекули Н₂0 відновлюють 2НАДФ⁺. Невизначеними залишаються число т молекул АТФ, що утворюються на молекулу виділеного кисню, і число п квантів світла, витрачених на цей процес. За одними даними, т = 4, за іншими - т = 2; щодо кількості світлової енергії також передбачається два значення п 4 і 8.

1. Тиреоліберин і тиреотропін, гонадоліберини і гонадотропіни - нейрофізіологія
   Найбільший вміст тіреолібе- рина виявлено в преоптичної області гіпоталамуса. Його секреція активується катехоламинами (особливо норадреналином), а гальмується серотоніном. Виділення тиреоліберином посилюється при зниженні температури навколишнього середовища. Тиреоліберином гіпоталамуса по
2. Типи ВНД дітей - фізіологія вищої нервової діяльності та сенсорних систем
   Дослідження нервової системи у дітей показало, що до 1 року у них переважають збуджувального процесу над гальмівними через незрілість кори, т. Е. Переважає дію симпатичного відділу вегетативної нервової системи (ВНС) над парасимпатичним, звідси підвищена моторика. Дозрівання кори, встановлення
3. Типи схрещувань в селекції - генетика
   Відбір в селекції поєднується з різними способами розведення рослин і тварин і ефективний тільки в поєднанні з певними типами схрещувань. Все розмаїття типів схрещувань зводиться до інбридингу і аутбридинг. Інбридинг - це близкородственное, а аутбрі- Дінг - неродинне схрещування. Різновид
4. Типи і варіанти успадкування ознак, закономірності успадкування ознак, контрольованих ядерними генами - біологія. Частина 1
   Спадкова програма, на основі якої формується фенотип організму, зосереджена головним чином в його хромосомному наборі. Деяка кількість спадкового матеріалу укладено також в цитоплазмі клітин. Ядерні і цитоплазматичні структури в процесі клітинного розмноження розподіляються між дочірніми клітинами
5. Тест-системи і система тестів генетичної активності - генетика
   Велика кількість хімічних сполук, які в міру їх появи необхідно перевіряти на генетичну активність, зумовило розробку простих, надійних і дешевих методів і тест-систем для скринінгу , або просіювання , великого числа з'єднань. Для виявлення мутагенів в цих тест-системах використовуються різні
6. Термінація реплікації - біохімія частина 2.
   У прокаріотів є спеціальні термінатори, припиняють синтез ланцюга ДНК. 'Цими терминаторами є певні последовательнос- Мал. 28.1. репликативная вилка Мал. 28.2. Фрагменти Окадзакі (по В. Еллиоту) ти нуклеотидів, при досягненні яких ДНК-полімеразою синтез нового ланцюга ДНК припиняється. Механізм
7. Теорія функціональних систем - ендокринна і центральна нервова системи, вища нервова діяльність, аналізатори, етологія
   Великим внеском у творчий розвиток вчення про ВНД стала розроблена академіком П. К. Анохіним (1898-1974) теорія функціональних систем (ТФС). Вона прийшла на зміну рефлекторної теорії пристосувальної діяльності організму. Вихідною передумовою ТФС послужило відкриття Анохіним такого явища, як
8. Таламус - нервова система: анатомія, фізіологія, Нейрофармакологія
   Кожен з двох таламусов виглядає як яйцевидне освіту довжиною близько 4 см, яке має загострений передній кінець (якщо дивитися зверху) і розширений задній (рис. 7.3). Явних відмінностей між будовою і функціями правого і лівого таламуса немає, і в подальшому, використовуючи термін «таламус»,