X-books.com.ua Современная мировая литература
Найти
  Как купить книги Доставка и оплата Контакты
Книга добавлена в корзину
Продолжить выбор
Оформить заказ
новинки лучшее распродажа форум лит.клуб
мои заказы
Каталог: Художественная| Специальная| Детская| Дом и досуг 

Комиссаров Геннадий > Фотосинтез: Физико-химический подход

Авторы: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я Сборники / Другие
Скидки от 20% до 70% на большую часть книг, что есть в наличии
Ищите акционные книги в разделе "Распродажа"
 
Геннадий Комиссаров. Фотосинтез: Физико-химический подход Комиссаров Геннадий   2016 г.   УРСС
Фотосинтез: Физико-химический подход   (Внесерийная)
224 стр.  Твердая обложка
Купить книгуцена    800 грн.
на заказ

От издателя
Подробно обосновывается предложенная автором (1995) принципиально новая концепция фотосинтеза. Согласно ей источником кислорода (водорода) при фотосинтезе служит не вода, а пероксид водорода экзо- и эндогенного происхождения. Убедительно показана необходимость участия в  фотосинтезе тепловой энергии, введено представление о  локальном разогреве хлоропласта.
Новая концепция фотосинтеза позволила предложить экологически чистый принцип преобразования солнечной энергии, объяснить неудачную кислородную динамику в  "Биосфере-2", выдвинуть новый подход к  стимулированию роста и развития растений. Обсуждены также следствия, вытекающие из концепции (связь фотосинтеза и дыхания, возможность нового подхода к  объяснению формирования атмосферы Земли), затронут вопрос о  происхождении жизни и др.
Коротко рассмотрена история изучения фотосинтеза, его значение. Приведены этапы многолетних (1960--2001) работ автора по физико-химическому моделированию природных фотосинтетических систем (обоснование фотоэлектрохимической гипотезы фотосинтеза, создание первой в  мире функциональной модели хлоропласта и др.). Значительное место в  книге занимает изложение экспериментальных и теоретических данных, полученных в  лаборатории фотобионики Института химической физики им. Н.Н.Семенова РАН при изучении механизма генерации тока в  пленках фотосинтетических пигментов и их аналогов. Приведена классификация трех типов фотовольтаических эффектов в  пленках органических полупроводников, контактирующих с  электролитом.
Форма изложения книги позволяет читателю выборочно (по отдельным главам) знакомиться с  материалом.
Книга адресована химикам, физикам, биологам, а также студентам и аспирантам этих специальностей, интересующимся проблемой фундаментального и уникального биологического процесса --- фотосинтеза.

Оглавление

Предисловие
Введение
1
Фотосинтез и  функциональное его моделирование
 
1.1.
Открытие фотосинтеза и  значение этого процесса
 
1.2.
Как располагаются молекулы хлорофилла в  формирующемся хлоропласте
 
1.3.
Функциональное моделирование световой стадии фотосинтеза
 
1.4.
Эффект Беккереля в  пленках красителей
 
1.5.
Фотовольтаическая батарея  -- функциональная модель хлоропласта
 
Литература
2
Фотовольтаический эффект в  пленках фталоцианинов и  порфиринов
 
2.1.
Физико-химические свойства фталоцианинов
 
2.2.
Основные методы приготовления пигментированных электродов
 
 
2.2.1.
Испарение раствора пигмента на  поверхности электрода
 
 
2.2.2.
Синтез металлофталоцианинов на  поверхности носителя
 
 
2.2.3.
Метод химической пришивки
 
 
2.2.4.
Напыление пленок фталоцианина
 
2.3.
Зависимость фотовольтаических свойств пленок порфиринов от  экспериментальных параметров
 
 
2.3.1.
Зависимость фотоэлектрических характеристик пигментированных электродов от  состава электролита
 
 
2.3.2.
Влияние D2O на  фотоэлектрохимические свойства порфиринов
 
 
2.3.3.
Фотовольтаические свойства пленок фталоцианинов на  контакте с  электролитом, содержащем гидрогель
 
 
2.3.4.
Влияние растворенных в  электролите газов на  параметры фотовольтаического эффекта
 
 
2.3.5.
Температурная зависимость фотовольтаических свойств пигментированных электродов
 
 
2.3.6.
Влияние природы материала вспомогательного и  токосъемного электрода на  фотовольтаический эффект
 
2.4.
Вольт-амперные характеристики пленок фталоцианина
 
2.5.
Кинетика фототока в  пленках фталоцианина
 
2.6.
Эквивалентные схемы пигментированных электродов
 
2.7.
Квантовый выход фототока в  пленках фталоцианина, контактирующих с  электролитом
 
2.8.
Общие замечания о  механизме эффекта Беккереля в  пленках фталоцианина
 
Литература
3
Кинетика выделения кислорода в  модельных и  природных фотосинтезирующих системах при импульсном освещении, роль пероксида водорода
 
3.1.
Светоиндуцированное выделение кислорода в  модельных системах
 
3.2.
Влияние пероксида водорода на  кинетику выделения кислорода при фотосинтезе
 
3.3.
Пероксид водорода  -- источник фотосинтетического кислорода (водорода)
 
Литература
4
Две поправки, внесенные в  основное уравнение фотосинтеза, и  некоторые следствия
 
4.1.
Роль тепловой энергии в  фотосинтезе и  корректировка основного уравнения фотосинтеза
 
4.2.
Влияние пероксида водорода на  развитие растений
 
4.3.
О  некоторых следствиях, вытекающих из новой концепции фотосинтеза
 
 
4.3.1.
Использование растений для регенерации воздуха в  замкнутом объеме
 
 
4.3.2.
Пероксид водорода и  проблема возникновения жизни
 
 
4.3.3.
Новый фотоэлектрохимический принцип преобразования солнечной энергии
 
Литература
Заключение
 
Литература

Предисловие
На вопрос моих знакомых: "Чем занимаешься?" я  в  течение 40  лет неизменно отвечаю: "Фотосинтезом". После этого на  лице спрашивающего появляется выражение, которое расшифровывается примерно так: "Как можно так долго заниматься одним и  тем же?" Мне кажется, что у  читателя, который пролистает эту книгу, по  поводу масштаба и  широты проблемы останется другое мнение. Действительно, в  настоящее время при изучении фотосинтеза оперируют временами от  10--15}  с (электронные переходы в  молекуле хлорофилла при поглощении кванта света) до  1017 с  (эволюционные аспекты фотосинтеза). В  этой работе мы ограничились процессами, протекающими во  временных интервалах  -- 10--9--105 с  (эксперименты, выполненные в  лаборатории автора) и  -- 10--9--1017 с  -- при обсуждении собственных и  литературных данных.
По словам академика В.В.Воеводского, исследователь, занимающийся какой-либо научной проблемой, как  бы находится внутри своеобразной воронки. В  ней всегда есть узкое место (горловина), в  котором заключена суть решаемой проблемы. Мне повезло, поскольку в  горловину воронки фотосинтеза я  попал еще будучи студентом химического факультета МГУ. В  1960  году на  биологическом факультете мне удалось прослушать семестровый курс лекций академика А.А.Красновского "Биофизика фотосинтеза". После успешно сданного экзамена состоялась краткая беседа с  лектором, в  которой он поддержал мое мнение, что центральной проблемой фотосинтеза является механизм разложения воды. С  тех пор эта область стала доминантой моих исследований, которым и  посвящена настоящая книга. В  ней, кроме результатов, опубликованных в  наших статьях, отражен ряд положений, выдвинутых в  тезисах международных и  внутрисоюзных (российских) конференций, а  также в  многочисленных докладах, прочитанных в  Институте химической физики имени Н.Н.  Семенова РАН, Институте почвоведения и  фотосинтеза РАН, на  химическом, физическом и  биологическом факультетах МГУ, Институте биохимии имени А.И.  Опарина РАН, Физическом институте РАН, Институте общей физики РАН и  других институтах нашей страны и  за  рубежом.
Книга не  претендует на  упоминание последних результатов во  всех областях фотосинтеза (по  этой теме выходит несколько сот работ в  месяц). Заинтересованному читателю не  составит труда найти их в  библиотеках, интернете или в  книжных магазинах. Публикации же, имеющие непосредственное отношение к  рассматриваемому вопросу, достаточно подробно обсуждаются на  ее страницах. В  силу специфики нашей работы, мы обращались к  журналам химического, физического и  биологического направлений. Иногда цитируются работы геологов, не  имеющие прямого отношения к  фотосинтезу, но  важные, с  нашей точки зрения, для понимания затронутых проблем.
Хотелось бы, чтобы читателем этой книги стал исследователь, стремящийся с  физико-химических позиций понять механизм фотосинтеза. Мы старались избегать использования специфических фотосинтетических терминов, непонятных неспециалистам и  заставляющих их благоговейно трепетать из-за их обилия. Как отмечает писатель З.Е.Журавлева: "В  родном языке нас подстерегают две главные опасности: штампы-клише, исключающие работу мысли, и  бурно прогрессирующее наукообразное бормотание, прикрывающее всю ту  же пустоту вязью профессиональных терминов" ("Прелесть и  коварство языка", Тезисы V  международной конференции серии "Нелинейный мир", Астрахань, 2000, C.82).
Научные работники, интересующиеся механизмом фотовольтаического эффекта в  пленках органических пигментов, физиологией растений, экологией, космонавтикой (в  частности, проблемой создания условий жизнедеятельности на  космических станциях), проблемами происхождения жизни и  хиральности, преобразования солнечной энергии, найдут в  книге новые сведения.
Сердечно благодарю сотрудников и  аспирантов лабораториифотобионики Института химической физики РАН Г.С.Авакянца,А.Г.Алешкина, Л.М.Апашеву, И.Б.Дмитриева, С.Л.Жильцова,В.А.Илатовского, А.В.Лобанова, И.А.Ноговицына, Н.Г.Подойницына, Г.А.Птицына, А.Ромеро и  Ю.С.Шумова (в  настоящее время  -- сотрудника ИБХФ РАН), внесших основной вклад в  экспериментальные результаты, представленные в  книге, а  также за  помощь в  ее техническом оформлении. Благодарю также многочисленных бывших дипломников и  аспирантов (большей частью, физического факультета МГУ и  МФТИ) за  решение поставленных перед ними задач.
Особую благодарность выражаю руководителю Отдела динамики химических и  биологических процессов Института химической физики РАН академику А.Л.Бучаченко за  поддержку, полезные советы и  дружескую критику.
С большой благодарностью я  вспоминаю зарубежные встречи и  обсуждение проблем с  проф. Х.Метцнером, проф. К.Вацеком, проф. Х.Виттом, проф. Г.Ренгером, проф. В.Юнге, проф. Т.Ферстрером, проф. Х.Крамером, проф. Х.Фильштихом и  другими.
Выполнению экспериментов в  последние годы способствовала финансовая поддержка РФФИ, который мы благодарим (гранты N N94---04972а, 95--03--08982а, 96--0334064а, 98--03--32061а, 00--15--97404).
Книга издана на  средства издательского проекта РФФИ N02--03--. Сердечно благодарю анонимных рецензентов РФФИ за  положительную оценку моей работы.

Введение
В последние годы в  изучении механизма фотосинтеза наблюдается все большая дифференциация. Программы международных фотосинтетических конгрессов составлены таким образом, что докладчику необходимо представить свое сообщение в  определенную секцию, число которых достигает нескольких десятков. Безусловно в  этом дроблении проблемы фотосинтеза есть положительная сторона. Каждый исследователь специализируется в  своей узкой области, повышается его квалификация, отрабатываются новые методические подходы и  т.д. Однако это деление имеет, на  мой взгляд, и  отрицательные последствия, особенно для молодых людей, которых со  студенческих лет приучают к  определенному фотосинтетическому ареалу, в  рамках которого предполагается его будущее развитие. Самое негативное в  этом разделении  -- то, что исследователи различных областей перестают понимать друг друга, а  зачастую и  не  стремятся к  этому. Возникает еще одна опасность. Фундаментальные положения фотосинтеза, например, основное уравнение процесса, принимаются как незыблемые, их не  пытаются подвергать сомнению. Возникает странная ситуация. С  одной стороны, можно услышать мнение, что проблема фотосинтеза решена, и  осталось уточнить лишь некоторые детали (определить ту или иную константу, уточнить молекулярный вес того или иного белка и  т.д.). С  другой стороны существует и  такое крайне удивительное высказывание, что фотосинтез будет понят только через 50--100  лет, а, может быть, и  никогда.
В предлагаемой читателю книге подход к  проблеме фотосинтеза основывается на  его физико-химическом моделировании, то есть, попытках создать искусственные системы, воспроизводящие в  той или иной степени состав, структуру и/или функцию природных фотосинтезирующих систем. Есть такое изречение: "Если очень долго и  внимательно смотреть на  хвост рыбы, можно понять строение Вселенной". Мы в  какой-то мере последовали этому совету: долго и  очень систематично изучали (и  продолжаем изучать) наши физико-химические модели. Это позволило получить некоторые принципиально новые результаты, которые заставили автора пересмотреть основное уравнение фотосинтеза (не  подвергавшееся сомнению более 60  лет) и  внести в  него две существенные поправки.
Как мы пришли к  такому результату? Ответ на  этот вопрос Вы найдете в  книге.
В первой главе читатель кратко знакомится с  историей открытия и  изучения фотосинтеза, его значением, с  предпринятыми нами попытками моделирования фундаментального биологического процесса (моделирование структуры фотосинтетического аппарата и  одной из  его основных функций  -- светового выделения кислорода).
Вторая глава посвящена изложению экспериментальных и  теоретических данных, полученных в  лаборатории фотобионики Института химической физики имени Н.Н.Семенова РАН при изучении механизма фотовольтаического эффекта в  пленках пигментов, контактирующих с  электролитом. Полученные в  ходе этих работ результаты использованы при создании гипотетических схем фотосинтетического разложения воды. Особое значение имел для нас тот факт, что в  процессе генерации фототока в  фотовольтаических системах, как выяснилось, активное участие принимает пероксид водорода.
Сравнительному изучению кинетики выделения кислорода в  модельных и  природных системах посвящена третья глава. В  ней обосновано принципиально новое положение, выдвинутое автором. Согласно ему источником кислорода (водорода) при фотосинтезе является не  вода, а  экзо- и  эндогенный пероксид водорода.
В четвертой главе рассмотрена роль тепловой энергии в  фотосинтезе и  некоторые следствия, вытекающие из  новой концепции фотосинтеза (ускорение роста растений, новый подход к  преобразованию солнечной энергии, проблема происхождения жизни и  др.).
Таково кратко содержание книги.

Об авторе
КОМИССАРОВ Геннадий Германович -- доктор химических наук (физическая химия), профессор (биофизика), заведующий лабораторией фотобионики Института химической физики им.Н.Н.Семенова РАН.
Г.Г.Комиссаров -- известный ученый в  области физико-химического моделирования фотосинтеза и изучения его механизма. Автор более 100 публикаций. Он читал курс "Биофизика фотосинтеза" на физическом факультете Московского государственного университета и в  Московском физико-техническом институте, награжден медалью Карлова университета в  Праге за содействие в  создании кафедры химической физики.
Им предложена оригинальная концепция фотосинтеза, которая открывает новые подходы к  физиологии растений, проблемам происхождения жизни, преобразования солнечной энергии и др.

отзывы []
 



быстрый выбор
0.060038089752197