Фотоокисление - хлорофилл
Cтраница 1
Фотоокисление хлорофилла, протекающее согласно схеме ( 13 - 26), сопровождается-ослаблением главной полосы поглощения. Однако, поскольку на каждый реакционный центр приходится большое число улавливающих свет молекул хлорофилла, этот эффект выражен слабо. [1]
Фотоокисление хлорофилла и каротина в белом свете также приводит к образованию аддукта состава 1: 1 с молекулярным кислородом. [2]
Фотоокисление хлорофилла у растений, где фотосинтез тормозился отравлением или углекислотным голоданием, впервые изучалось Ноаком [20, 21] на водяном мхе Fontinalis antipyretica. Fontinalis в воде, лишенной С02, у листьев замечалось частичное выцветание. [3]
Необратимое фотоокисление хлорофилла, вероятно, является вторичным и довольно редко наблюдаемым следствием этого первичного обратимого окисления. [4]
Вероятно, фотоокисления хлорофилла в растворах не происходит или происходит не только способом, предполагаемым реакцией (18.21), а связано с обратимыми окислительно-восстановительными реакциями е растворителем или примесями. [5]
Гаффрон [87] возражал против механизма реакции (18.20) для фотоокисления хлорофилла, так как, по его наблюдениям, хлорофилл не поглощает кислорода и не образует перекисеи ни на свету, ни в темноте. [6]
Одним из способов, которым растворитель может влиять на фотоокисление хлорофилла, является прямое участие его в реакции, вызывающей выцветание, или в реакции, восстанавливающей первоначальную окраску. В присутствии кислорода эти реакции могут повести в конечном результате к сенсибилизированному окислению растворителя. [7]
Можно представить картину серии самопроизвольных окислительно-восстановительных реакций, вызванных фотоокислением хлорофилла, которые заканчиваются восстановлением конечного акцептора электронов АЗ ( фиг. С другой стороны, может происходить серия последовательных окислительно-восстановительных реакций, индуцированных фотовосстановлением хлорофилла, которые заканчиваются окислением концевого донора электронов Д3 ( фиг. Обе серии реакций восстановления А-3 и окисления Д-3 могут осуществляться с помощью одной молекулы хлорофилла ( фиг. За исключением этой реакции все остальные совершаются самопроизвольно. [8]
Донорно-акцепторный комплекс с триплет-ной молекулой красителя был обнаружен в реакции фотоокисления хлорофилла л-бензохиноном в толуоле. Вероятность дезактивации эксиплекса в направлении образования ион-радикальной пары зависит от степени переноса заряда внутри возбужденного комплекса. В свою очередь степень переноса заряда определяется сродством к электрону и потенциалом ионизации как триплетной молекулы красителя, так и невозбужденной молекулы донора или акцептора электрона. [10]
С чисто теоретической точки зрения можно ожидать, что возможно осуществление как фотоокисления хлорофилла, так и фотовосстановления его. В том случае, когда рядом с фотовозбужденной молекулой хлорофилла имеются молекулы окислителя, может происходить перенос электрона на одну из этих молекул от хлорофилла ( окисление последнего) - фиг. [11]
Мы также упоминали, что Уорнер, Вагер и Юарт считают, что формальдегид может образоваться вследствие фотоокисления хлорофилла. [12]
Целостность теории, ставящей механизм действия данных соединений в прямую связь с особенностями их структуры, нарушается тем обстоятельством, что пирихлор, галоксидин и амитрол, по строению молекул отличающиеся от других веществ рассматриваемой группы, также подавляют синтез каротиноидов и вызывают фотоокисление хлорофилла. [13]
В дальней красной области свет в основном поглощается системой I, и так как энергия метастабильного возбуждения не может мигрировать к незащищенному хлорофиллу других единиц, то окисленный цитохром в реакционном центре системы I имеет большое время жизни. Это обусловливает фотоокисление незащищенного хлорофилла. В результате миграции дырок подобное выцветание хлорофилла может распространяться на защищенные молекулы хлорофилла в фотосинтетической единице до того, как произойдет обратная реакция. Последняя обусловливается восстановлением цитохрома путем передачи син-глетного возбуждения, а, следовательно, и восстановлением окисленного хлорофилла. Таким образом, дальний красный свет сам по себе может подавлять фотосинтез. [14]
Итак, поиски промежуточных продуктов фотореакции сводятся к исследованию процессов первичного фотовосстановления или фотоокислении молекулы красителя-сенсибилизатора. До работ нашей лаборатории была распространена гипотеза о первичном фотоокислении хлорофилла, основанная па косвенных данных [13]; отсутствовали достоверные эксперименты, свидетельствующие об обратимых окислительно-восстановительных превращениях хлорофилла и других пигментов, несмотря на то, что поиски этих превращений велись в течение нескольких десятков лет. [15]
Страницы: 1 2