Хлорофилл и каротин

Автор: admin · Дата: 29 апреля 2015 · Прокомментировать

Хлорофилл и каротин

Подход к моделированию фотосинтетического разложения воды развит в работе В. Арнольда и Е. Маклея (1959 г.). Авторы исходили из предположения, что для функционирования хлорофилла _ в хлоропласте существенным являются его фотополупроводниковые свойства, т. е. способность пигмента генерировать под действием света носители заряда. Поскольку вспомогательный фотосинтетический пигмент (каротин) также обладает фотополупроводниковыми свойствами, можно было ожидать, что на границе раздела этих двух пигментов при освещении может возникнуть разность потенциалов. Для экспериментальной проверки данной возможности В. Арнольд и Е. Маклей провели следующие опыты. Были приготовлены 29 образцов, в которых переход хлорофилл — каротин получали различными методами (последовательное нанесение монослоев, приготовление слоев с помощью испарения раствора пигмента, прессования твердых пигментов). При освещении образцов красным светом были получены следующие результаты. В четырех случаях разность потенциалов составляла несколько милливольт, при этом хлорофилл был заряжен положительно по отношению к каротину. В восьми случаях была зарегистрирована значительно большая разность потенциалов: 0,6 и 1,3 В. Характерно, что в этих образцах хлорофилл был заряжен отрицательно относительно каротина. При облучении остальных 17 образцов никакого эффекта не наблюдалось.

Хлорофилл и каротин в растениях

Эти опыты, которые, к сожалению, не получили дальнейшего развития, представляют большой интерес. Однако работа В. Арнольда и Е. Маклея имеет, с нашей точки зрения, и существенный недостаток. Дело в том, что в их опытах пленки фотосинтетических пигментов находились либо в вакууме, либо в атмосфере инертного газа. Как хорошо известно, полупроводниковые параметры различных пигментов существенно изменяются в зависимости от окружающей газовой атмосферы, поэтому полученные результаты можно использовать для трактовки функционирования хлорофилла с определенной долей осторожности. Кроме того, авторы не располагали данными о пространственном разобщении хлорофилла и каротина в хлоропласте.

При моделировании фотосинтетического разложения воды мы исходили из следующих рассуждений. Фотосинтез характеризуется превращением световой энергии в химическую.

Это — две стабильные формы энергии. Очевидно должна существовать промежуточная форма энергии, возникающая при действии света и исчезающая вместе с прекращением освещения. Для молекулы хлорофилла таковой является энергия электронно-возбужденного состояния (синглетного или триплетного), а для агрегата молекул хлорофилла, который, как известно, обладает полупроводниковыми свойствами, это — энергия электронов и дырок. Появление носителей заряда в пленке пигмента может означать возникновение электрического тока, и последовательности превращения энергии при фотосинтезе.

В таком случае задача функционального моделирования фотосинтеза значительно облегчается. Действительно, при Создании модели нужно иметь в виду те системы, которые позволяют последовательно осуществлять превращение световой энергии в электрическую и далее в химическую. Причем для трансформации (в данном случае для осуществления электролиза воды с выделением газообразного кислорода) можно было воспользоваться устройствами, широко используемыми в технике,— электролизерами, КПД которых можно принять равным 100 % (90—95 %). Поэтому задача сводилась к поиску модели, которая обеспечивала бы преобразование.

Поскольку хлорофилл и каротин в хлоропласте находятся в водном окружении, нам, в отличие от В. Арнольда и Е. Маклея, представлялось целесообразным использовать такую систему, в которой пигменты также контактировали с электролитом. Для этой цели мы обратились к изучению эффекта Беккереля в пленках пигментов, контактирующих, с одной стороны, с электролитом, а с другой — с металлом. Если в первой модели фототок образуется за счет перехода в системе хлорофилл — каротин, то в модели, предложенной нами, генерация фототока осуществляется за счет фотохимической реакции на границе раздела пигмент — электролит, т. е. механизм образования фототока в двух случаях принципиально различен.

Зимой ситуация на дорогах обостряется и ездить становится очень опасно. Гололедица создает аварийные ситуации количество ДТП в разы возрастает. Именно поэтому перед сезоном самое время купить шины с шипами для более безопасной езды. Не стоит пренебрегать собственной безопасностью, особенно там, где этого можно и не делать. Нужно понимать что автотранспорт — это самый опасный вид транспорта.

Рубрика: Микробиология ·  

загрузка...

Комментарии

  1. юля пишет:

    консультация гастроэнтеролога очень важна если вы хотите здоровый желудок



Оставить комментарий или два