Cтраница 2
В первой серии исследований, проведенных в Висконсинском университете, Мэннинг, Штауффер, Дэггар и Даниэльс [12] определяли квантовый выход путем газового анализа, сравнивая состав газа ( содержащего приблизительно 5 % СО2 и 5 % О2), проходящего через суспензию Chlorella в темноте и на свету. Суспензии были менее густыми, чем в опытах Варбурга и Негелейна, и поглощали лишь от 10 до 50 / 0 падающего света; интенсивность последнего ( зеленые линии ртутной лампы) была несколько выше, чем в опытах Варбурга и Негелейна ( 1 000 - 1 750 эрг / ел2 сек); применялись 60-минутные периоды освещения. Значения f, полученные по поглощению углекислоты, мало отличались от данных, подсчитанных по увеличению содержания кислорода; это указывает на близость коэффициента Q к единице. [16]
Суспензии, подобные приведенным в табл. 36, при помещении их в сосуды глубиной 1 - 3 см поглощают 20 - 50 / 0 падающего света. Если желают достичь полного поглощения видимого света ( как в опытах Варбурга и Негелейна), то следует применять суспензия, содержащие при той же глубине сосудов более 107 клеток в 1 мл. [17]
Этот результат был получен при продолжительности светового интервала в 3 4 мс, что примерно соответствует наибольшей скорости вращения диска в опытах Варбурга. Однако частота вспышек в опытах Эмерсона и Арнольда была равна 50 с 1 ( так что продолжительность темнового периода составляла 16 6 мс), тогда как. [18]
В первой серии исследований, проведенных в Висконсинском университете, Мэннинг, Штауффер, Дэггар и Даниэльс [12] определяли квантовый выход путем газового анализа, сравнивая состав газа ( содержащего приблизительно 5 % СО2 и 5 % О2), проходящего через суспензию Chlorella в темноте и на свету. Суспензии были менее густыми, чем в опытах Варбурга и Негелейна, и поглощали лишь от 10 до 50 / 0 падающего света; интенсивность последнего ( зеленые линии ртутной лампы) была несколько выше, чем в опытах Варбурга и Негелейна ( 1 000 - 1 750 эрг / ел2 сек); применялись 60-минутные периоды освещения. Значения f, полученные по поглощению углекислоты, мало отличались от данных, подсчитанных по увеличению содержания кислорода; это указывает на близость коэффициента Q к единице. [19]
Однако все эти, видимо, противоречащие друг другу свойства вполне объясняются следующим весьма элементарным предположением о механизме интересующих нас явлений. Мы допускаем, что в кварце имеются свободные ионы, число которых определяется динамическим равновесием процессов диссоциации и ассоциации; первый процесс вызван тепловым движением, и скорость его возрастает с температурой, второй же процесс протекает чрезвычайно медленно. На основании опытов Варбурга можно думать, что диссоциированным является не самый кварц, а находящийся в нем в небольших количествах Na2SiOs, быть может, потому, что ионы примеси, не имея определенного места в кристаллической сетке, соответствующего резко выраженному минимуму потенциальной энергии, легче поддаются влиянию теплового движения. Электрическое поле приводит свободные ионы в движение со скоростью, пропорциональной напряжению поля для таких промежутков времени, к которым можно применять статические законы. Вследствие передвижения ионов происходит накопление ионов одного знака и обеднение ионами противоположного знака вблизи электродов. Помимо теплового движения, источником диссоциации могут быть также различные ионизаторы: лучи радия, рентгеновы и ультрафиолетовые. [20]
Однако все эти, видимо, противоречащие друг другу свойства вполне объясняются следующим весьма элементарным предположением о механизме интересующих нас явлений. Мы допускаем, что в кварце имеются свободные ионы, число которых определяется динамическим равновесием процессов диссоциации и ассоциации; первый процесс вызван тепловым движением, и скорость его возрастает с температурой, второй же процесс протекает чрезвычайно медленно. На основании опытов Варбурга можно думать, что диссоциированным является не самый кварц, а находящийся в нем в небольших количествах Na2Si03, быть может, потому, что ионы примеси, не имея определенного места в кристаллической сетке, соответствующего резко выраженному минимуму потенциальной энергии, легче поддаются влиянию теплового движения. Электрическое поле приводит свободные ионы в движение со скоростью, пропорциональной напряжению поля для таких промежутков времени, к которым можно применять статические законы. Вследствие передвижения ионов происходит накопление ионов одного знаками обеднение ионами противоположного знака вблизи электродов. Помимо теплового движения, источником диссоциации могут быть также различные ионизаторы: лучи радия, рентгеновы и ультрафиолетовые. [21]
XV); но даже у растений с одинаковым содержанием всех пигментов ( или у суспензий одинаковых клеток) спектр действия зависит еще от двух индивидуальных факторов. Важность одного из них - оптической плотности образца-была понята еще Энгельманом. Для толстого листа, или слоевища, или для концентрированной клеточной суспензии и спектр поглощения, и спектр действия окажутся искаженными; в предельном случае, когда имеет место полное поглощение ( приблизительно так обстояло дело в опытах Варбурга и Негелейна по определению квантового выхода; см. гл. XXV), спектр действия может потерять вообще всякую структуру. [22]
Эта реакция идет с квантовым выходом, равным 1 0, что было ранее найдено болометрически Варбургом и Шокеном в лаборатории Эмерсона ( см. гл. Известно, что квантовый выход актинометра падает с увеличением светового потока, в особенности в области свыше 0 1 микроэйнштейна в 1 мин. Многие опыты Варбурга и Берка были проведены при более сильном свете; интенсивность светового потока, перед тем как он направлялся на актинометр, понижалась примерно до 0 1 микроэйнштейна в 1 мин. [23]
Для того чтобы увеличение квантового выхода за счет мигающего освещения вообще имело значение, периоды освещения должны быть не длиннее периода Эмерсона - Арнольда ( 0 01 сек. В этом случае катализатор, ограничивающий скорость процесса, работает в темноте после световой вспышки в течение времени, достаточно длительного по сравнению с длительностью самой вспышки. Однако сомнительно, чтобы перемешивание при скорости 2 5 качания в 1 сек. Несомненно, что периоды темноты в опытах Варбурга и Берка были значительно больше 0 01 сек. Поэтому допущение этих авторов, состоящее в том, что в их опытах все клетки равномерно участвуют в фотосинтезе в течение периода освещения, требует ревизии главных выводов, полученных в опытах с мигающим светом. [24]
Точные калориметрические опыты были сделаны Мейерхофом ( Меуег-hof) для наблюдений теплового эффекта при переходе живых клеток в мертвые. Для этого живые красные кровяные шарики, помещенные в калориметр, убивались так, чтобы самый процесс убивания не вызывал изменений темцературы системы. Измерение теплового эффекта при переходе клеток из живого состояния в мертвое показало в пределах точности опыта, что переход живой клетки в мертвую не дает измеримых тепловых явлений. Живое и мертвое вещество в пределах точности наблюдений обладает тождественными энергетическими свойствами. На опыты Варбурга и Мейергофа нельзя смотреть как на окончательные, необходимо дальнейшее изучение вопроса на многих тканях и органах. [25]