сколько длится фотосинтез? Точнее сколько времени нужно ас, минута, секунда ?

Посмотрим, что здесь приготовила исследователям сама природа.

Начнем с водорода. У него радиоактивен только тритий, самый тяжелый изотоп (он был обнаружен в 1939 году). Водород — участник очень многих процессов в клетке. Но, к сожалению, он и самый подвижный из атомов: скачет от молекулы к молекуле, охотно меняя места. Как метка, индикатор он бесполезен. Ведь метка ценна, если она крепко “привязана” к какому-то узлу клетки, помечая, выделяя его.

Обратимся теперь к кислороду. Кроме стабильных изотопов О16, О17 и О18, известны и нестабильные изотопы: О14, О15, О19. Можно ли их использовать? Увы, нет! Все радиоактивные изотопы различаются периодом полураспада; тем временем, в течение которого половина исходных атомов выйдет, так сказать, из строя, развалится. Период полураспада урана-238 — 4 500 000 000 лет. А у изотопов О14, О15 и О19 — всего лишь 1,23, 2,05, 0,50 минуты. За такое время исследователь не успеет ничего сделать.

Проследить путь углекислого газа в растительных клетках — об этом мечтали многие поколения ученых. Ведь углерод — элемент необычный. Это — ключевое вещество всего живого, состоящего преимущественно из углеродных соединений. Собственно, все возникновение жизни на Земле — это сложный процесс эволюции углеродных соединений.

Кроме стабильных изотопов углерода — С12 и С13, в конце 30-х годов были уже известны и радиоактивные. Наибольшим долгожителем среди них был изотоп С11 — его период полураспада равен примерно 20 минутам. Тоже не такое большое время, но кое-что уже можно сделать.

1940 год. Радиационная лаборатория Калифорнийского университета. Уже упоминавшиеся С. Рубен, М. Камен и их сотрудники с помощью изотопа С11 исследуют фотосинтез. Трудное это было дело) Ведь через 20 минут в руках останется лишь половина исходных атомов-меток, через час — восьмая часть, через два часа — 1/б4 и так далее. Изотопы тают на глазах, словно лед. И за эти два-три часа надо успеть синтезировать радиоактивный углекислый газ, ввести его в растение, в котором произойдут различные метаморфозы исходного радиоактивного углерода. Требовалась дьявольская изворотливость, быстрота. Радиоизотопы в те времена были еще очень дороги, редки и крайне опасны в обращении. Рискуя здоровьем, подвергаясь многократному облучению (техника защиты от радиации тогда только делала свои первые шаги), работали ученые.

Труд был опасен и тяжел, а результаты (увы!) очень скромны. Было показано, что вопреки предсказаниям углекислый газ присоединялся не к хлорофиллу, а к какому-то Сложному органическому соединению с молекулярным весом, примерно равным тысяче. Но самым досадным результатом было то, что уже через считанные минуты радиоактивная метка обнаруживалась сразу в десятках мест.

Значит, требовалось отделить, так сказать, “плевелы от пшеницы”: меченые молекулы — от остальных. И тут требовались не только изощренные биохимические приемы, но и немалое время, которого не давал изотоп С11.

Нужен был долгоживущий радиоактивный изотоп углерода. Успех пришел в 1940 году. Ученые бомбардировали углерод С12 дейтерием и наконец получили радиоизотоп С14. Этот изотоп неожиданно оказался долгожителем—период его полураспада 5 770 лет.

Теперь можно было следить за любым, даже самым медлительным процессом, идущим в живой ткани. И в то же время этот период полураспада был и не слишком длинен: число распадов в единицу времени оказалось достаточно большим, чтобы можно было уловить их с помощью существующих тогда приборов.

Углерод С14 изменил лик биохимии, с его помощью было сделано не одно важное открытие...

Удача, говорят, не приходит одна. В 1944 году два английских биохимика Арчер Мартин и Рихард Синг радикально усовершенствовали хроматографический метод, созданный в начале этого века русским ученым Михаилом Цветом для разделения пигментов и других смесей молекул.

Хроматография старая (в колонках) имела ряд недостатков: количество исследуемого вещества должно было быть немалым; трудоемкой оказывалась процедура извлечения нужных компо

непрерывно

Постоянно.

Примерно 1 час

Постоянно. ФОТОСИНТЕЗ!! ! Тро-ло-ло

непрерывно в 2 фазы

0,02 с при 25°С
Подробнее

непрерывно

непрерывно