24. Фосфоресценция.

Ответ. Флуоресценция – явление, при котором вещество поглощает некоторые из падающих на него лучей и превращает их в лучи с более длинными волнами. Если источник света убрать, флуоресценция прекратиться. Часть поглощаемой энергии может высвечиваться, например хлорофилл высвечивает в виде красного света, хлорофилл флуоресцирует вишневым цветом. Это доказывает, что часть поглощенной пигментом энергии не используется на фотосинтез, а выделяется снова с изменением длины волны. Флюоресценция тем сильнее, чем меньше поглощенной энергии света используется на фотосинтез. Фосфоресценция в отличие от флюоресценции представляет собой выделение света с большим периодом времени затухания, что объясняется необходимостью поворота спина и вследствие этого большей протяженностью самого возбужденного состояния.

25. Миграция энергии в системе фотосинтетических пигментов. Понятие о фотосинтетической единице и реакционных центрах.

Ответ. Фотосистема – совокупность светособирающих комплексов (ССК) фотохимического реакционного центра и переносчиков е-. Помимо хлорофилла в сск имеются каратины, а у некоторых водорослей фикобилины. Сск растений расположен в мембранах тилакоидов. Пигменты антенных комплексов не обладают фотохимической и энзиматической активностью. Продолжительность синглетного возбужденного состояния исчесляется 10-12-10-9 сек. Большую часть света молекула хлорофилла простаивает. Поэтому роль пигментных комплексов состоит в том, чтобы собирать и передавать энергия кванта на небольшое количество молекул реакционных комплексов П680 и П700, которые и осуществляют фотохимические реакции. Передача энергии идет резонансным путем. Каждая молекула хлорофилла поглотившая квант света и перешедшая в синглетное возбужденное состояние является молекулярным асцелятом. Возникшее вокруг молекулы переменное электронное поле с определенной частотой колебаний индуцирует асцеляцию диполя (электрон-ядро) с соседней молекулой. При этом молекула донора переходит в основное состояние, а молекула акцептора в возбужденное. Перенос энергии на другую молекулу реализуется в сск, перенесение е- на другое соединение, т.к. электрон на высоком энергетическом уровне слабо связан с ядром реализуется в реакционных центрах, где переходящий в возбужденное состояние под действием кванта света хлорофилл становится восстан-м и передает его на первичный акцептор. Чтобы предотвратить возвращение е- на +заряж-й хлорофилл, первичный акцептор передает его вторичному. Реакционный центр с работающими в нем молекулами пигментов называется фотосинтетической единицей. Поглощение света молекулой хлорофилла-А, с участием дополнительных пигментов (хлорофилла-В, каратиноидов) и трансформации энергии света в химическую энергию АТФ и восстановление НАДФН осуществляется в фотохимических мембранах хлоропласта. В состав ламелл хлоропласта входит 5 белковых комплексов: светособирающий комплекс; фотосистема 1; фотосистема 2; цитохромный комплекс; атефазный комплекс. Все они функционируют, взаимодействуя друг с другом. Фотосистема – это совокупность собирающих комплексов фотохимического реакционного центра и переносчиков электронов. Более 60% всего хлорофилла входит в состав светособирающих или антенных комплексов. Передаёт энергию к реакционному центру. Фотосистема 1 и 2. В каждом ССк содержится от 120 до 240 молекул хлорофилла. ССК фотосинтетической системы 1 содержит 50 молекул хлорофилла с максимумом поглощения 680 – 695 нм на 1 Р700 (пигмент с максимумом поглощения 700 нм). ССК фотосистемы 2содержит 40 молекул хлорофилла-А с максимумом поглощения670 -683 нм (на 1Р680).