Что представляет собой процесс фотолиза: Attention Required!

Фотолиз — это… Что такое Фотолиз?

Фотодиссоциация (или фотолиз) — химическая реакция при которой химические соединения разлагаются под действием фотонов. Фотодиссоциация не ограничена видимым светом. Для того, чтобы иметь достаточную энергию для разрушения молекулы фотон, являющийся электромагнитной волной, должен обладать энергией видимого света или выше (ультрафиолет, рентгеновские лучи, гамма-лучи). Процесс определяется взаимодействием фотона и целевой молекулы.

Роль в фотосинтезе

Фотолиз является частью фотосинтеза, которая протекает в гранах хлоропластов. При фотолизе свет, поглощенный хлорофиллом превращается в химическую энергию, которая затем используется для разложения воды на водород и кислород. Кислород выделяется в виде побочного продукта, а водород связывается с коферментом НАДФ с образованием НАДФH₂.

Фотолиз в атмосфере

Фотолиз также протекает в атмосфере как часть последовательности реакций в ходе которой первичные загрязняющие вещества, такие как углеводороды и оксиды азота, взаимодействуют с образованием вторичных загрязняющих веществ, таких как пероксиацилнитраты. См. подробнее статью

смог.

Две важнейших реакции фотодиссоциации в тропосфере

Первая:

O₃ + hν → O₂ + O(¹D) λ < 320 nm

в ходе которой генерируется возбужденный атомарный кислород, который при дальнейшей реакции с водой даёт радикал гидроксила:

O(¹D) + H₂O → 2OH

Гидроксил-радикал является ключевым в химии атмосферы, как инициатор окисления углеводородов в атмосфере, а также действующий как моющее средство.

Вторая:

NO₂ + hν → NO + O

-ключевая реакция при образовании тропосферного озона.

Образование озонового слоя также связано с фотодиссоциацией. Озон в стратосфере Земли образуется под воздействием ультрафиолета на кислородную молекулу, содержащую два атома кислорода (O₂), которая разлагается на индивидуальные атомы (атомарный кислород). Атомарный кислород затем взаимодействует с неразрушенным O₂ с образованием озона, O₃.
Фотолитическим является процесс разрушения хлорфторуглеводородов в верхних слоях атмосферы с образованием озоноразрушающих свободных радикалов хлора.

В астрофизике фотодиссоциация является одним из важнейших процессов разрушения и образования новых молекул. В вакууме межзвёздного пространства, молекулы и свободные радикалы могут существовать длительное время. Скорость фотодиссоциации очень важна для изучения состава межзвёздного вещества из которго образуются звёзды.

Типичный пример реакции фотолиза в межзвёздном пространстве (hν — обозначение кванта света, фотона):

$H_2O + h\nu \rightarrow H + OH$

$CH_4 +h\nu \rightarrow CH_3 + H$

Многофотонная диссоциация

В сравнении с ультрафиолетом или другими фотонами высоких энергий, энергии одиночных фотонов инфракрасного спектрального диапазона обычно недостаточно для прямой фотодиссоциации молекул. Однако, после поглощения серии инфракрасных фотонов молекула может прирастить свою внутреннюю энергию до уровня, превышающего порог диссоциации. Многофотонная диссоциация может быть достигнута при использовании лазеров высоких энергий, таких как углекислотный лазер, лазер на свободных электронах, или при длительном времени взаимодействия молекул с потоком излучения без возможности быстрого охлаждения. Последний метод позволяет добиваться многофотонной диссоциации даже под воздействием излучения абсолютно чёрного тела.

Флэш-фотолиз

Флэш-фотолиз — метод, при котором импульс лазера, продолжительностью несколько наносекунд (пикосекунд, фемтосекунд) возбуждается лампой-вспышкой. Метод разработан в 1949 году М. Ойгеном, Р. Норришем и Дж. Портером, удостоенным Нобелевской премии по химии в 1967 году за это открытие.

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

Фотолиз воды при фотосинтезе

Определение 1

Фотолиз воды – это процесс распада молекулы воды в световой фазе фотосинтеза.

Фотолиз воды

Определение 2

Фотосинтез – это процесс синтеза органических веществ из неорганических с использованием энергии солнечного света.

Первые опыты по установлению физиологических основ фотосинтеза проводились Дж. Пристли в 18 веке. Он обратил внимание на порчу воздуха внутри герметичного сосуда с горящей свечой. При этом воздух терял способность поддерживать горение, а животные, помещенные в него, очень быстро задыхались. Такую ситуацию были способны исправить растения. Ученый пришел к выводу о том, что именно они формируют кислород, поддерживающий процесс дыхания и горения.

Определение 3

Фототрофы – это организмы, которые способны к фотосинтезу.

Также в природе существуют такие организмы, как хемотрофы, которые тоже могут образовывать органическое вещество, но при этом источником энергии для осуществления данного процесса будут выступать химические связи, а не кислород.

Готовые работы на аналогичную тему

Большинство растений являются именно автотрофами, поскольку в их клетках содержаться различные фотосинтетические пигменты.

Химические основы фотолиза воды

Все фотосинтетические пигменты делятся на:

хлорофилл;
каротиноиды.

Пигменты поглощают свет и преобразуют его из солнечной энергии в химическую. Пигменты локализованы в мембранах хлоропластов.

Хлорофилл содержится внутри хлоропластов на мембранах тилакоидов. Растение имеет зеленую окраску именно благодаря хлорофиллу. По своему химическому строению хлорофилл достаточно близок к гемоглобину крови. Его основой также является порфириновое кольцо, в центре которого находится магний. Хлорофилл может поглощать энергию солнечного света при этом переходя в возбужденное состояние.

Хлорофилл a представляет собой единственный пигмент, который имеет центральное значение в фотосинтезе.

Процесс фотосинтеза включает в себя две фазы:

световая фаза, которая происходит на свету на мембранах тилакоидов, составляющих граны;
темновая фаза, которая может происходить без участия солнечного света в строме хлоропласта, но она всегда регулируется световыми потоками.

Световая фаза фотосинтеза базируется на том, что в хлоропластах содержится большое количество молекул хлорофилла. Но при этом процесс происходит в 1 % молекулы хлорофилла. Другие молекулы образуют антенные светособирающие комплексы. Они поглощают кванты света и передают возбуждение в реакционные центры. Такие центры представлены в фотосистеме I и фотосистеме II. В них имеются особые молекулы хлорофилла: соответственно, в фотосистеме II — P680, а в фотосистеме I — P700. Они поглощают свет именно такой длины волны (680 и 700 нм). Молекулы хлорофилла обеих фотосистем поглощают кванты света. При этом один электрон каждой из фотосистем переходит на более высокий энергетический уровень.

В возбужденном состоянии все электроны обладают очень высокой степенью энергии. Они отрываются и транслируются в особенную сеть переносчиков на мембраны тилакоидов. При этом молекулы НАДФ+, превращая их в восстановленный НАДФ. Этот процесс заключается в преобразовании энергии света в энергию восстановленного переносчика. На месте молекул хлорофилла при этом образуется пространство с положительным зарядом.

Роль фотосистемы I заключается в восполнении потери электронов через систему переносчиков электронов фотосистемы II. Фотосистема II, в свою очередь забирает электрон у воды, запуская ее фотолиз.

Определение 4

Фотолиз воды – это процесс распада молекулы воды, который происходит под действием солнечного света. При этом в атмосферу выделяется большое количество кислорода, который рассеивается в ней.

Протоны водорода, которые образуются при фотолизе воды переносятся в полость тилакоида. Там накапливается достаточно большой избыток ионов водорода, что приводит к созданию на мембране тилакоида крутого градиента концентрации накопленных ионов. Он используется ферментом АТФ-синтетазой для синтеза АТФ из АДФ и фосфата. Также происходит перенос ионов водорода сквозь мембрану с образованием НАДФ*Н.

Таким образом, энергия света запасается именно в световой фазе в виде восстановленного переносчика НАДФ*Н и макроэргического соединения АТФ. Роль световой фазы фотосинтеза можно выразить в следующих тенденциях:

обеспечение переноса протонов водорода через систему переносчиков с образованием и запасанием энергии АТФ;
формирование НАДФ*Н;
выделение в атмосферу необходимой порции кислорода . Что касается темновой фазы фотосинтеза, то ее обязательными компонентами являются АТФ и НАДФ*Н (из световой фазы), углекислый газ (из атмосферы) и вода. Таким образом, можно сделать вывод о том, что фотолиз воды является реакцией, которая поставляет компоненты для темновой фазы. Эта часть фотосинтеза происходит в строме хлоропласта. Фотолиз воды при этом становится источником кислорода, который достаточно быстро поступает в атмосферу.

Темновая фаза характеризуется участием АТФ и НАДФ, при этом происходит процесс восстановления глюкозы. Для этого процесса не требуется свет, но он участвует в регуляции этапов. Поскольку растение поглощает углекислый газ из атмосферы, то устьица покровной ткани открываются, и он свободно поступает внутрь листа. Кислород растворяется в воде и восстанавливается до глюкозы при участии НАДФ и АТФ.

Если формируется избыток глюкозы, то он откладывается в виде запасного – питательного вещества – крахмала. В виде этого сложного углевода накапливается энергия. Только небольшая часть этих молекул остается в листе и обслуживает его нужды. Остальные углеводы по проводящей ткани растения (ситовидным трубкам) путешествуют по растительному организму.

Таким образом, фотосинтез является основным источников кислорода на земле. Именно реакция фотолиза воды дает возможность образовываться большому количеству кислорода, который обеспечивает жизнедеятельность всех живых организмов. До появления фотосинтетических организмов такого газа на Земле не существовало.

Процесс — фотолиз — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Процесс — фотолиз

Cтраница 1

Процесс фотолиза может быть отчетливо разделен на две реакции или серии реакций. [1]

К ним относятся процессы фотолиза, химической кинетики, молекулярного и турбулентного тепло — и массопереноса. Подобные модели призваны не только дать физическую интерпретацию влияния солнечных и геомагнитных возмущений на структуру и состав газовой среды, но и прогнозировать ее поведение на высотах, где располагаются орбиты ИСЗ и пилотируемых орбитальных станций. [2]

Изучение кинетики термических реакций процесса фотолиза показало, что наибольшие положительные изменения энтальпии и энтропии активации происходят при переходе метародопсина I в метародопсин II; вместе с тем на данной стадии наблюдается и наибольший спектральный сдвиг. [3]

Вне сомнения, что проведение процесса фотолиза в присутствии воздуха значительно ухудшает его качество и деаэрация раствора в процессе облучения должна считаться обязательной. [5]

Как указывалось выше, в процессе фотолиза отсутствует какая-либо избирательность в переходе отдельных элементов в продукты фотолиза. Видимо все металлсодержащие органические соединения облучаемой фракции, подвергаясь интенсивному фотохимическому воздействию, более или менее одинаково участвуют в реакциях фотолиза. Поэтому можно без особой погрешности принять, что аналогично цинку, марганцу, меди и никелю и все другие элементы, входящие в состав золаобразующих соединений облучаемой фракции, практически полностью выделяются фотохимическим способов в виде продуктов фотолиза. [6]

В результате подобных реакций в процессе фотолиза наблюдали сужение спектра ЭПР радикала НО2, так как в среднем вновь образующийся гидроперекисный радикал может оказаться на большем расстоянии от своего партнера. [7]

Атомы кислорода, образующиеся в процессе фотолиза перекиси при низких температурах, вероятно, не стабилизируются. [8]

В работе Швеммера [154] был исследован процесс фотолиза и фотоокисления полиамидных волокон; им было обосновано стабилизующее действие координационных соединений трехвалентного хрома. [9]

Если интерес представляет главным образом механизм процесса фотолиза в растворе, то обычно удобнее изучать реакцию при низких температурах. Часто задача упрощается, если среда при охлаждении превращается в стекло, ибо излучение может проникать в твердое тело. Поликристаллический порошок ( если он образуется при замораживании) обычно не обладает достаточной прозрачностью, что затрудняет проведение фотолиза. [10]

Из изложенного следует, что с наибольшим эффектом процесс фотолиза может быть осуществлен в состоянии кипения раствора. Такое состояние раствора является также рациональным с точки зрения максимального удаления растворенного воздуха. [11]

Однако, как показывает эксперимент, существенное различие процессов фотолиза тол ифшидаметилемлоксана и гек са. Это может быть связано — с рядом обстоятельств. Можно предположить, что из двух направлений первичного фотохимического акта (1.1) и (2.1) в соединении I более предпочтительным является разрыв С — Н — связи. [12]

Еще в 1927 г. было установлено [27], что эффективность процесса фотолиза при 313 нм очень низка. Позднее экспериментально было показано [28], что при 302 5 лфотохимическая реакция для эргостерина мало активна; для 7-дегидрохолестерина х длины волн 245 3; 253 7; 265 2; 280 4 и 302 5 нм дают одинаковый эффект на 1 квант энергии. [13]

Уменьшение числа междуузельных ионов серебра вызывает снижение скорости в начальной стадии процессов фотолиза, радиолиза и термического разложения. В свою очередь, вследствие этого уменьшается число начальных центров реакции и, следовательно, снижается концентрация продуктов радиолиза, катализирующих термический распад. [14]

Такой реакцией является, например, рассмотренный во втором параграфе этой главы процесс фотолиза ацетона в присутствии какого-либо углеводорода RH ( стр. [15]

4. Что представляет собой процесс фотолиза (фотоокисления)? 1) расщепление молекулы воды при…

Биология, опубликовано 05.12.2018

Вариант 1

А. Выберите один правильный ответ
1. Главный признак живого организма:
а) изменение формы,
б) изменение размера,
в) обмен веществ,
г) пассивное передвижение

А 2. Все живые организмы в отличие от неживых:
а) размножаются, растут, развиваются,
б) существуют независимо от среды,
в) изменяют форму,
г) изменяются под воздействием среды.

А 3. В предложенном перечне найди название систематической категории:
а) вид,
б) собака,
в) роза,
г) человек.

А 4. Группа особей, скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство – это:
а) вид,
б) род,
в) тип,
г) отряд

А 5. Главная задача систематики – это изучение:
а) этапов эволюции,
б) отношений организмов и окружающей среды,
в) приспособленности организмов к условиям обитания,
г) рганизмов и объединение их в группы на основе родства.

Вариант 2
Б 1. Вирусы обладают такими признаками живого, как
1) питание
2) рост
3) обмен веществ
4) наследственность.

Б 2. Преемственность поколений обеспечивается за счет
1) развития
2) роста
3) размножения
4) обмена веществ.

Б 3. Удвоение ДНК происходит на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3)органо-тканевом
4) организменном

Б 4. Круговорот воды в природе наблюдается на уровне организации жизни
1) популяционно-видовом
2) биосферном
3) экосистемном
4) организменном.

Б 5. Цветение черемухи обыкновенной наблюдается на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3)органо-тканевом
4) организменном

Б 6. Деление ядра – это пример проявления жизни на уровне
1) клеточном
2) молекулярном
3)органо-тканевом
4) организменном..

Б 7. Динамика численности уссурийского тигра – это пример на уровне
1) популяционно-видовом
2) биосферном
3) экосистемном
4) организменном.

Б 8. На каком уровне организации живого происходят генные мутации?
1) организменном
2) клеточном
3) видовом
4) молекулярном

Б 9. Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют:
1) воспроизведением
2) эволюцией
3) раздражимостью
4) нормой реакции

Б 10. Живое от неживого отличается способностью
1) изменять свойства объекта под воздействием среды
2) участвовать в круговороте веществ
3) воспроизводить себе подобных
4) изменять размеры объекта под воздействием среды

Б 11. Клеточное строение — важный признак живого — характерен для
1) бактериофагов
2) вирусов
3) кристаллов
4) бактерий.

Б 12. Для изучения строения клетки необходимо:
1) рассмотреть под микроскопом орган растения, например, лист;
2) приготовить тонкий срез какого либо растения и рассмотреть его под микроскопом;
3) выделить из органа одну клетку и рассмотреть ее под микроскопом;
4) поставить опыт по изучению значения света в жизни растения и наблюдать за ним

Что представляет собой процесс фотолиза (фотоокисления)?

Что такое козявки? Откуда они берутся? Эти и многие вопросы интересуют детей, а порой и взрослых. Все очень просто. Мы дышим воздухом не всегда чистым. Частицы пыли и грязи, которые попадают в наш нос, не пропускает мерцательный эпителий(ткань с ресничками и слизью,выстилающая нос изнутри). И они остаются там, покрываюсь слизью носа. В итоге образуются козявки.

3 месяца назад

В то что в морской пучине обитают неведаные зверушки, я лично верю. Потому что территория Земной суши полностью не изучена. А то что находится под водой практически неизвестно, люди знают только то что находится не очень глубоко. А то что находится глубже 2-3 километров совсем никто не знает.

Но из чего состоят планеты и как они образуются об этом учёные с радостью рассказывают — просто никто не сможет проверить, а значит фантазировать можно как угодно.

3 месяца назад

Психологи утверждают, что характер формируется до трёх лет. Поэтому именно в это время, от рождения до трех лет, необходимо матери быть с ребёнком и уделять ему максимальное внимание. Конечно, и после этого возраста характер можно подкорректировать и формировать дальше. Но тогда уже сделать это будет не так легко, только если ребёнок сам захочет следовать чьему-то примеру.

4 месяца назад

Стрихнин-это мощный алколоид, который содержится в семенах одного из видов чилибухи-рвотного ореха, произрастающего, в основном, в Азии и Африке.На равне со стрихнином в семенах содержатся и другие опасные алклоиды (бруцин и др.)Открыт в 1818 году французскими химиками П. Ж. Пельтье и Ж. Б. Каванту. Стрихнин-высокотоксичный яд, который применяется для истребления вредных животных. В лечебных дозах (в медицине) применяется азотнокислая соль — нитрат. Он возбуждает ЦНС и, в первую очередь, повышает рефлекторную возбудимость.

Применяют стрихнин как тонизирующее средство при быстрой утомляемости, гипотонической болезни, ослаблении сердечной деятельности на почве интоксикаций и инфекций и т.д.

При передозировке возможны напряжение лицевых, затылочных и других мышц, затруднение дыхания, в тяжелых случаях — тетанические судороги.

4 месяца назад

Червь дендробена (Dendrobaena veneta) — специально выведенный для использования в качестве наживки при ловле рыбы. Отличается живучестью, в том числе и на крючке (до 9 часов) и достаточно насыщенной окраской. Считается также, что слизь, которую выделяет дендробена, содержит повышенное количество ароматных секретов, привлекающих рыбу.

3 месяца назад

Фотолиз Википедия

Фотодиссоциация (или фотолиз) — химическая реакция, при которой химические соединения разлагаются под действием фотонов электромагнитного излучения.

Для этого процесса принципиальное значение имеет так называемая энергия активации — свойство участвующей в процессе молекулы — и превышение этой энергии энергией взаимодействующего фотона.

Фотолиз в атмосфере[ | ]

Две важнейших реакции фотодиссоциации в тропосфере[ | ]

Первая:

O₃ + hν → O₂ + O(¹D) λ < 320 nm

O(¹D) + H₂O → 2OH

Вторая:

NO₂ + hν → NO + O

-ключевая реакция при образовании тропосферного озона.

Фотография[ | ]

Фотолиз галогенидов серебра является ключевой реакцией в плёночной фотографии и приводит к формированию скрытого изображения в фотоматериалах.

что происходит в растении в процессе фотосинтеза, что выделяется в световую и темновую фазу фотосинтеза

Что такое фотосинтез

Фотосинтез — процесс, при котором в клетках, содержащих хлорофилл, под действием энергии света образуются органические вещества из неорганических. При фотосинтезе растение поглощает углекислый газ и воду, синтезирует органические вещества и выделяет кислород, как побочный продукт фотосинтеза.

Процессы фотосинтеза идут в тканях, содержащих хлоропласты, — преимущественно, в листе, на который приходится большая часть процессов фотосинтеза. Такая ткань называется хлоренхима, или мезофилл.

Строение хлоропластов

Чтобы понять, что происходит в растении при фотосинтезе, изучим подробнее хлоропласты. Хлоропласты — это особые пластиды растительных клеток, в которых происходит фотосинтез. Основные элементы структурной организации хлоропластов высших растений представлены на рис.1.

Рис.1. Строение хлоропласта высших растений.

Хлоропласт — это двумембранный органоид. Внешняя мембрана проницаема для большинства органических и неорганических соединений. Она содержит специальные транспортные белки, благодаря которым нужные для работы хлоропласта пептиды и другие вещества попадают в него из цитоплазмы. Внутренняя мембрана обладает избирательной проницаемостью и способна контролировать, какие именно вещества попадут во внутреннее пространство хлоропласта.

Для хлоропластов характерна сложная система внутренних мембран, позволяющая пространственно организовать фотосинтетический аппарат, упорядочить и разделить реакции фотосинтеза, несовместимые между собой, и их продукты. Мембраны образуют тилакоиды, которые, в свою очередь, собираются в «стопки» — граны. Пространство внутри тилакоидов называется внутритилакоидным пространством, или люменом.

Внутреннее пространство хлоропласта между гранами заполняет строма — гидрофильный слабоструктурированный матрикс. В строме содержатся необходимые для реакций синтеза сахаров ферменты, а также рибосомы, кольцевая молекула ДНК, крахмальные зёрна.

Пигменты хлоропластов

Что происходит во время фотосинтеза? На молекулярном уровне фотосинтез обеспечивают особые вещества — пигменты, благодаря которым энергия солнечного света становится д

Что такое фотосинтез? | Живая наука

Фотосинтез — это процесс, используемый растениями, водорослями и некоторыми бактериями для получения энергии солнечного света и превращения ее в химическую энергию. Здесь мы опишем общие принципы фотосинтеза и подчеркнем, как ученые изучают этот естественный процесс, чтобы помочь разработать чистое топливо и источники возобновляемой энергии.

Типы фотосинтеза

Существует два типа процессов фотосинтеза: оксигенный фотосинтез и аноксигенный фотосинтез.Общие принципы аноксигенного и кислородного фотосинтеза очень похожи, но кислородный фотосинтез является наиболее распространенным и наблюдается у растений, водорослей и цианобактерий.

Во время кислородного фотосинтеза энергия света переносит электроны из воды (H ₂ O) в диоксид углерода (CO ₂), чтобы производить углеводы. При этой передаче CO ₂ «восстанавливается» или получает электроны, а вода «окисляется» или теряет электроны. В конечном итоге кислород вырабатывается вместе с углеводами.

Кислородный фотосинтез функционирует в качестве противовеса дыханию, поглощая углекислый газ, вырабатываемый всеми дышащими организмами, и возвращая кислород в атмосферу.

С другой стороны, для аноксигенного фотосинтеза используются доноры электронов, отличные от воды. Процесс обычно происходит у бактерий, таких как пурпурные бактерии и зеленые серные бактерии, которые в основном встречаются в различных водных средах обитания.

«Аноксигенный фотосинтез не производит кислорода — отсюда и название», — сказал Дэвид Баум, профессор ботаники в Университете Висконсин-Мэдисон.«То, что производится, зависит от донора электронов. Например, многие бактерии используют сероводород с запахом неприятного яйца, производя твердую серу в качестве побочного продукта».

Хотя оба типа фотосинтеза являются сложными, многоэтапными делами, весь процесс можно аккуратно суммировать как химическое уравнение.

Кислородный фотосинтез записывается следующим образом:

6CO ₂ + 12H ₂ O + Энергия света → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ + 6H ₂ O

Здесь шесть молекул углекислого газа (CO ₂) объединяются с 12 молекулами воды (H ₂ O), используя световую энергию.Конечным результатом является образование одной молекулы углеводов (C ₆ H ₁₂ O ₆ или глюкозы) вместе с шестью молекулами, каждая из которых состоит из дышащего кислорода и воды.

Аналогично, различные реакции аноксигенного фотосинтеза можно представить в виде одной обобщенной формулы:

CO ₂ + 2H ₂ A + Энергия света → [CH ₂ O] + 2A + H ₂ O

Буква A в уравнении является переменной, а H ₂ A представляет потенциального донора электронов.Например, А может представлять серу в электронодонорном сероводороде (H ₂ S), объяснили Говинджи и Джон Уитмарш, биологи растений из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, в книге «Концепции в фотобиологии: фотосинтез и фотоморфогенез». «(Narosa Publishers and Kluwer Academic, 1999).

Растения нуждаются в энергии солнечного света для фотосинтеза. (Фото предоставлено: Shutterstock)

Фотосинтетический аппарат

Ниже перечислены клеточные компоненты, необходимые для фотосинтеза.

Пигменты

Пигменты — это молекулы, которые дарят цвет растениям, водорослям и бактериям, но они также ответственны за эффективное улавливание солнечного света. Пигменты разных цветов поглощают волны различной длины. Ниже приведены три основные группы.

Хлорофиллы: эти пигменты зеленого цвета способны улавливать синий и красный свет. Хлорофиллы имеют три подтипа, называемые хлорофилл а, хлорофилл б и хлорофилл с. По словам Евгения Рабиновича и Говинджи в их книге «Фотосинтез» (Wiley, 1969), хлорофилл а обнаружен во всех фотосинтезирующих растениях.Существует также бактериальный вариант, метко названный бактериохлорофилл, который поглощает инфракрасный свет. Этот пигмент в основном наблюдается у пурпурных и зеленых бактерий, которые осуществляют аноксигенный фотосинтез.
Каротиноиды: эти красные, оранжевые или желтые пигменты поглощают голубовато-зеленый свет. Примерами каротиноидов являются ксантофилл (желтый) и каротин (оранжевый), из которых морковь приобретает свой цвет.
Phycobilins: эти красные или синие пигменты поглощают волны света, которые не так хорошо поглощаются хлорофиллами и каротиноидами.Их можно увидеть у цианобактерий и красных водорослей.

Пластиды

Фотосинтетические эукариотические организмы содержат в своей цитоплазме органеллы, называемые пластидами. По данным статьи в журнале Nature Education Чеонг Синь Чана и Дебашиша Бхаттачарьи, исследователей из Университета Рутгерса, двухчленные пластиды в растениях и водорослях называют первичными пластидами, а многочленные разновидности, обнаруженные в планктоне, называют вторичными пластидами. в нью джерси.

Пластиды обычно содержат пигменты или могут хранить питательные вещества. Бесцветные и непигментированные лейкопласты хранят жиры и крахмал, в то время как хромопласты содержат каротиноиды, а хлоропласты содержат хлорофилл, как объясняется в книге Джеффри Купера «Клетка: молекулярный подход» (Sinauer Associates, 2000).

Фотосинтез происходит в хлоропластах; в частности, в областях граны и стромы. Грана — самая внутренняя часть органеллы; коллекция мембран в форме диска, сложенных в колонки, как пластины.Отдельные диски называются тилакоидами. Именно здесь происходит перенос электронов. Пустые пространства между колоннами граны составляют строму.

Хлоропласты похожи на митохондрии, энергетические центры клеток, в том, что они имеют свой собственный геном или набор генов, содержащихся в кольцевой ДНК. Эти гены кодируют белки, необходимые для органеллы и фотосинтеза. Как и митохондрии, считается, что хлоропласты произошли из примитивных бактериальных клеток в процессе эндосимбиоза.

«Пластиды произошли от поглощенных фотосинтезирующих бактерий, которые были приобретены одноклеточной эукариотической клеткой более миллиарда лет назад», — сказал Баум в интервью журналу Live Science. Баум объяснил, что анализ генов хлоропластов показывает, что когда-то он был членом группы цианобактерий, «единственной группы бактерий, которая может осуществлять кислородный фотосинтез».

В своей статье 2010 года Чан и Бхаттачарья подчеркивают, что образование вторичных пластид не может быть хорошо объяснено эндосимбиозом цианобактерий, и что происхождение этого класса пластид все еще является предметом дискуссий.

Антенны

Молекулы пигмента связаны с белками, которые позволяют им гибко двигаться в направлении света и навстречу друг другу. По словам Вима Вермааса, профессора Университета штата Аризона, большая коллекция из 100-5000 пигментных молекул составляет «антенны». Эти структуры эффективно захватывают энергию света от солнца в форме фотонов.

В конечном счете, световая энергия должна быть передана пигментно-белковому комплексу, который может преобразовать ее в химическую энергию в форме электронов.Например, у растений световая энергия передается пигментам хлорофилла. Преобразование в химическую энергию осуществляется, когда пигмент хлорофилла выталкивает электрон, который затем может перейти к соответствующему получателю.

Реакционные центры

Пигменты и белки, которые преобразуют энергию света в химическую энергию и начинают процесс переноса электронов, известны как реакционные центры.

Процесс фотосинтеза

Реакции фотосинтеза растений делятся на те, которые требуют присутствия солнечного света, и те, которые не требуют.Оба типа реакций имеют место в хлоропластах: светозависимые реакции в тилакоиде и светозависимые реакции в строме.

Светозависимые реакции (также называемые световыми реакциями): когда фотон света попадает в реакционный центр, молекула пигмента, такая как хлорофилл, выделяет электрон.

«Хитрость в том, чтобы делать полезную работу, состоит в том, чтобы предотвратить попадание этого электрона в его первоначальный дом», — сказал Баум в интервью Live Science. «Этого нелегко избежать, потому что теперь хлорофилл имеет« электронную дыру », которая имеет тенденцию притягивать соседние электроны.«

Высвободившийся электрон удается убежать, путешествуя по цепочке переноса электронов, которая генерирует энергию, необходимую для производства АТФ (аденозинтрифосфата, источника химической энергии для клеток) и НАДФН.« Электронная дыра »в исходном пигменте хлорофилла заполняется путем взятия электрона из воды. В результате кислород выделяется в атмосферу.

Независимые от света реакции (также называемые темными реакциями и известные как цикл Кальвина): Световые реакции производят АТФ и НАДФН, которые богатые источники энергии, которые вызывают темные реакции.Три цикла химической реакции составляют цикл Кельвина: углеродная фиксация, восстановление и регенерация. Эти реакции используют воду и катализаторы. Атомы углерода из диоксида углерода «фиксированы», когда они встроены в органические молекулы, которые в конечном итоге образуют трехуглеродные сахара. Эти сахара затем используются для производства глюкозы или используются повторно для повторного запуска цикла Кальвина.

На этой спутниковой фотографии, сделанной в июне 2010 года, показаны пруды, выращивающие водоросли в южной Калифорнии. (Фото предоставлено: PNNL, спутник QuickBird)

Фотосинтез в будущем

Фотосинтетические организмы — это возможное средство для получения топлива с чистым горением, такого как водород или даже метан.Недавно исследовательская группа из университета Турку в Финляндии изучила способность зеленых водорослей вырабатывать водород. Зеленые водоросли могут выделять водород в течение нескольких секунд, если они сначала подвергаются воздействию темных, анаэробных (не содержащих кислорода) условий, а затем подвергаются воздействию света. Команда разработала способ продления производства водорода зелеными водорослями на срок до трех дней, как сообщается в их Исследование 2018 года опубликовано в журнале Energy & Environmental Science.

Ученые также сделали успехи в области искусственного фотосинтеза.Например, группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли разработала искусственную систему для улавливания углекислого газа с помощью нанопроволоки или проводов диаметром в несколько миллиардных долей метра. Провода питаются системой микробов, которые уменьшают выброс углекислого газа в топливо или полимеры, используя энергию солнечного света. Команда опубликовала свой дизайн в 2015 году в журнале Nano Letters.

В 2016 году члены этой же группы опубликовали исследование в журнале Science, в котором описана еще одна искусственная фотосинтетическая система, в которой специально разработанные бактерии использовались для создания жидкого топлива с использованием солнечного света, воды и углекислого газа.Как правило, растения могут использовать только около одного процента солнечной энергии и использовать ее для производства органических соединений во время фотосинтеза. Напротив, искусственная система исследователей была в состоянии использовать 10 процентов солнечной энергии для производства органических соединений.

Продолжение исследований природных процессов, таких как фотосинтез, помогает ученым в разработке новых способов использования различных источников возобновляемой энергии. Ввиду того, что солнечный свет, растения и бактерии повсеместно распространены, использование силы фотосинтеза является логическим шагом для создания экологически чистого топлива с нейтральным выбросом углерода.

Дополнительные ресурсы:

определение фотолиза по Свободный словарь

Сегментация рынка Режим производства и доставки Централизованное производство Трубопровод Цилиндр для грузовых автомобилей Распределенное производство (производство на месте) Конечное использование Химическое вещество Аммиак Метанол Смолы Полимеры Нефтепереработка Металлургия Автомобильное топливо Стекольная промышленность Пищевые жиры и масла Энергетика Прочее (продукты питания, электроника и т. Д.) Метод производства Пар Реформирование метана Частичное окисление нефтяного угля Газификация Вода Электролиз Прочие (Фотолиз, Биофотолиз и др.) Регион Северная Америка Латинская Америка Европа Азиатско-Тихоокеанский регион Ближний Восток и Африка (MEA) Подробный отчет об исследовании мирового рынка водорода дает ценную информацию с помощью взвешенного анализа. Новая модель CFD-модели разработана с использованием многокомпонентной модели химической реакции Star-CCM + для Изучение фотолиза HONO, а также пространственного распределения ЛОС и побочных продуктов реакции при различных условиях в помещении. Этот недостаток удаления цвета можно объяснить тем, что прямой фотолиз органических соединений имеет сложный механизм реакции, поэтому можно предсказать, что во время контакта с ультрафиолетом Краситель мог подвергнуться процессу межмолекулярных превращений.Руководство считает, что спрос на новые продукты, в том числе новые модели раций, электронные обучающие игрушки и дезодоратор для фотолиза, обеспечит мощный импульс для роста доходов в долгосрочной перспективе. В состав Ca-соединения DM-нитрофен был введен в производство. Пресинаптический терминал через патч-пипетку, и был применен флэш-фотолиз, который равномерно повышал содержание Ca (фиг. Кроме того, поскольку реакция идет только из-за фотолиза (без катализатора), это можно учитывать в выражении скорости реакции.Ранее проводили холостой тест (фотолиз), не используя фотокатализатор, и после каждого раствора добавляли 0,350 г [28] каждого фотокаталитического порошка, и реакции имели продолжительность 6 часов с удалением аликвот каждые 30 минут, которые анализировали через газовая хроматография (GC-FID) на хроматографе Varian CP-3800 с пламенно-ионизационным детектором в колонке (Stabilvax-Restec 30 м, внутренний диаметр 0,25 мм) с использованием метода SPME (твердофазная микроэкстракция), который адсорбирует летучие органические соединения водных образцов на волокне (75 мкм, Carboxen / PDMS, SUPELCO) путем нагревания (метод свободного пространства) и скорости потока [N.sub.2] 1,0 м л х [мин.с-1]. Сточные воды Саго были обработаны ультрафиолетовым излучением для исследования эффекта фотолиза, в то время как деградация сточных вод саго в присутствии коммерческого Ti [O.sub.2] , SB и MSB были выполнены для оценки их индивидуальных эффектов на разложение органических загрязнителей. Фотолиз (разложение пленки из-за воздействия света в инертной атмосфере) P3HT происходит на несколько порядков медленнее, чем фотоокисление [27]. Испытания фотолиза проводились в непрогретых, изотермических условиях реакции, чтобы подтвердить, что возможные термические и фотолитические реакции не заметны.Первый том охватывает науку об экологической камере, роли воды в органической аэрозольной многофазной химии: внимание к разделению и реакционной способности, критический обзор химии атмосферы алкоксирадикалов, роль поверхностного фотолиза азотной кислоты в тропосферном цикле реактивного азота. виды, химический состав галогенированных органических соединений в атмосфере, константы скорости атмосферных реакций и кинетические изотопные эффекты, рассчитанные с использованием протокола HEAT и полуклассической теории переходного состояния, а также последние достижения в химии радикалов ОН и НО2 в атмосфере; полевые и лабораторные измерения.,

Фотолиз — это… Что такое Фотолиз?

Роль в фотосинтезе

Фотолиз в атмосфере

Две важнейших реакции фотодиссоциации в тропосфере

Многофотонная диссоциация

Флэш-фотолиз

См. также

Фотолиз воды при фотосинтезе

Фотолиз воды

Готовые работы на аналогичную тему

Химические основы фотолиза воды

Процесс — фотолиз

Фотолиз Википедия

Фотолиз в атмосфере[ | ]

Две важнейших реакции фотодиссоциации в тропосфере[ | ]

Фотография[ | ]

Что такое фотосинтез

Строение хлоропластов

Пигменты хлоропластов

Что такое фотосинтез? | Живая наука

Типы фотосинтеза

Фотосинтетический аппарат

Процесс фотосинтеза

Фотосинтез в будущем

определение фотолиза по Свободный словарь

Насморк при прорезывании зубов у детей: причины, симптомы и лечение

Как развивать ребенка в 10 месяцев: игры и занятия для малыша

Во сколько месяцев можно ставить мальчиков в ходунки: оптимальный возраст и безопасность использования

УЗИ брюшной полости у детей: подготовка, проведение и расшифровка результатов

Когда и как вводить прикорм грудному ребенку: рекомендации педиатров

Leave A Comment Отменить ответ

Что представляет собой процесс фотолиза: Attention Required! | Cloudflare

Фотолиз — это… Что такое Фотолиз?

Роль в фотосинтезе

Фотолиз в атмосфере

Две важнейших реакции фотодиссоциации в тропосфере

Многофотонная диссоциация

Флэш-фотолиз

См. также

Фотолиз воды при фотосинтезе

Фотолиз воды

Готовые работы на аналогичную тему

Химические основы фотолиза воды

Процесс — фотолиз

Фотолиз Википедия

Фотолиз в атмосфере[ | ]

Две важнейших реакции фотодиссоциации в тропосфере[ | ]

Фотография[ | ]

Что такое фотосинтез

Строение хлоропластов

Пигменты хлоропластов

Что такое фотосинтез? | Живая наука

Типы фотосинтеза

Фотосинтетический аппарат

Процесс фотосинтеза

Фотосинтез в будущем

определение фотолиза по Свободный словарь

Share This Story, Choose Your Platform!

Related Posts

Насморк при прорезывании зубов у детей: причины, симптомы и лечение

Как развивать ребенка в 10 месяцев: игры и занятия для малыша

Во сколько месяцев можно ставить мальчиков в ходунки: оптимальный возраст и безопасность использования

УЗИ брюшной полости у детей: подготовка, проведение и расшифровка результатов

Когда и как вводить прикорм грудному ребенку: рекомендации педиатров

Leave A Comment Отменить ответ