Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Магия, чудеса и тайны мира растений

Рассылка закрыта

При закрытии подписчики были переданы в рассылку "Домашнее хозяйство" на которую и рекомендуем вам подписаться.

Вы можете найти рассылки сходной тематики в Каталоге рассылок.

←   Июль 2006   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Автор
Shtab

Статистика

899 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Чудеса и тайны мира растений - О чем поведали меченые атомы?'


Чудеса и тайны мира растений

 

"О чем поведали меченые атомы?"

 

Сегодня в выпуске опять будем говорить о величайшей тайне зеленого растения - фотосинтезе. Знакомя читателей рассылки со сложными превращениями веществ в ходе фотосинтеза, я рискую Вас утомить. Однако это просто необходимо сделать, для того, чтобы стали понятны очень интересные вопросы, к рассмотрению которых мы приступим  в ближайших выпусках рассылки.

 

Итак, когда квант света попадает на молекулу хлорофилла, она возбуждается и ее электрон переходит на более высокий энергетический уровень.

 

Молекула может возвратиться в исходное состояние, сбросив избыток энергии в виде флуоресценции. Энергия при этом не может быть использована на синтез органического вещества.

 

В хлоропластах молекулы хлорофилла располагаются не в беспорядке, а образуют так называемые фотосинтетические единицы, представляющие собой ловушки для квантов. Каждая такая фотосинтетическая единица состоит из 200—250 молекул хлорофилла, но только одна непосредственно участвует в передаче энергии света на синтез органического вещества. Остальные служат для восприятия световой энергии и передачи ее на эту молекулу.

 

Такое устройство фотосинтетической единицы позволяет более полно использовать энергию света и обеспечивает непрерывность процесса фотосинтеза. Если бы каждая молекула хлорофилла непосредственно передавала кванты света на синтез органического вещества, процесс шел бы прерывисто.

 

Фотосинтез — сложный многоступенчатый процесс. На каком именно этапе необходима энергия света? Оказалось, что реакции синтеза органических веществ, включения углекислого газа в состав их молекул непосредственно энергии света не требуют. Эти реакции назвали темновыми, хотя идут они не только в темноте, но и на свету, просто свет для них необязателен.

 

Американский ученый Мэлвин Кальвин для изучения темновых реакций фотосинтеза, связанных с фиксацией и превращением углекислого газа, широко использовал метод меченых атомов.

 

Вещества, имеющие радиоактивную метку, по химическим свойствам практически не отличаются от обычных. Однако наличие радиоактивного атома позволяет проследить за судьбой молекулы, ее превращениями в другие соединения, ведь излучение, испускаемое меткой в ходе распада, может быть легко измерено с помощью приборов.

 

М. Кальвин при изучении реакций фотосинтеза использовал также метод хромато-графического разделения смеси соединений.

 

Если каплю раствора, содержащего смесь разных молекул, нанести на хроматографическую бумагу, а конец ее поместить в соответствующий растворитель, то вещества придут в движение и каждое займет особую зону на хроматограмме. С помощью приборов легко можно найти места расположения радиоактивных соединений, перевести их в раствор и определить химическую природу.

 

С помощью этого метода удалось выяснить, какие вещества и в какой последовательности образуются в зеленом листе на свету после введения меченого углекислого газа.

 

М. Кальвин избрал в качестве объекта исследования зеленую водоросль хлореллу. После кратковременного освещения в присутствии радиоактивного углекислого газа ее быстро убивали (фиксировали) горячим спиртом, чтобы приостановить протекающие в ней реакции. Затем спиртовую вытяжку концентрировали, разделяли на хроматограмме и проводили анализ на содержание различных радиоактивных соединений.

 

Достаточно пяти секунд пребывания в атмосфере углекислого газа, чтобы меченый углерод этого соединения оказывался в трехуглеродном органическом веществе под названием фосфоглицериновая кислота. Как оно образовалось?

 

Кальвин предположил, что углекислый газ присоединяется к некоему пятиуглеродному соединению. В результате возникает шестиуглеродное соединение, которое по причине своей нестойкости на хроматограммах не обнаруживается. Оно, едва возникнув, тотчас же распадается на две молекулы фосфоглицериновой кислоты.

 

Предположение М. Кальвина подтвердилось — углекислый газ действительно присоединяется к пятиуглеродному веществу под названием рибулезодифосфат. Фосфоглицериновая кислота превращается затем в фосфоглицериновый альдегид. На этом этапе и возникает потребность в продуктах световых реакций — адено-зинтрифосфорной кислоте (АТФ) и восстановленного вещества со сложным названием никотнамидедениндинуклеотидфосфат (НАДФ-Н).

 

В темноте в хлоропластах не образуются эти богатые энергией соединения, и поэтому фосфоглицериновая кислота не превращается в трехуглеродное соединение — фосфоглицериновый альдегид, что ведет к остановке синтеза органических веществ. Ну а какова же дальнейшая судьба фосфоглицеринового альдегида?

 

Из шести молекул этого соединения в результате циклических превращений возникают три молекулы пятиуглеродного вещества рибулезодифосфата, необходимого для присоединения новых молекул углекислого газа, вовлечения его в фотосинтетическое превращение органических веществ, а вот шестая выходит из цикла.

 

По мере накопления молекул фосфоглицеринового альдегида из них возникают различные продукты: глюкоза в ягодах винограда, сахароза в корнях сахарной свеклы, крахмал в клубнях картофеля, инулин в корневищах цикория и многие другие.

 

Работы М. Кальвина по выяснению сущности темновых реакций фотосинтеза — крупнейшее достижение современной физиологии растений. В 1961 году он был удостоен Нобелевской премии.  

 

"Интересные факты"

 

Хорошо известна трогательная любовь японцев к цветам и в особенности — к хризантемам. Но мало кто знает, что в Японии хризантемы продаются не только в цветочных, но и в... продовольственных магазинах. Оказывается, эти красивые цветы являются составной частью меню традиционной кухни Страны восходящего солнца. Чаще всего хризантемы используются для приготовления различных видов салатов.

 

 

Сайт рассылки: www.mir-rasteniy.narod.ru / Гостевая книга сайта

 

Архив рассылки: http://subscribe.ru/archive/rest.interesting.flora/

 

 

Автор рассылки: Повный Андрей

 

Присылайте свои вопросы и пожелания на e-mail: electroby@mail.ru

В избранное