ионы магния

Ответ от Alexey Khoroshev[гуру]
В состав хлорофилла входит 2,7 % магния. Ион магния проявляет бОльшую тенденцию к образованию ковалентных донорно- акцепторных связей с различными электродонорными атомами (N,O),входящими в состав биологических макромолекул (белки, нуклеиновые кислоты). Ионы Mg2+ участвуют в метаболизме углеводов. Магний можно назвать центральным элементом энергетических процессов, связанных с окислительным фосфорилированием. Активность большинства ферментов переноса (гирансфероз) зависит от магния. Магний – один из основных активаторов ферментативных процессов. В частности, он активирует ферменты синтеза и распада аденозинтрифосфорной и гуанинтрифосфорной кислоты, участвует в процессах переноса фосфатных групп.
Фотосинтез – это образование сложных биологических молекул из простых химических соединений под действием света. В настоящее время принято выделять в этом процессе две стадии: световую (проходящую на свету) и темновую (которая для своего протекания непосредственно в освещении не нуждается). Темновые реакции это собственно синтез – цепочка последовательных химических превращений углекислого газа в сахара. Чтобы эти процессы происходили, нужна энергия. Значит, прежде чем «запустить» синтез, необходимо уловить энергию света и трансформировать ее в движущую силу химических реакций. А это уже задача световой стадии фотосинтеза. Таким образом, связующим звеном обеих стадий служит так называемая химическая энергия (энергия химической связи) , которая есть поглощенная и трансформированная энергия Солнца. А собственно акт трансформации энергии является главным событием фотосинтеза в целом. Ион магния в порфириновом кольце и служит таким поглотителем солнечной энергии (красно-фиолетовой части спектра), замена его другим ионом, например Са возможна, но это приведет к снижению КПД фотосинтеза (около 1%) во много раз. Процессы улавливания (поглощения) , проведения и трансформации солнечной энергии происходят в специальных органеллах растительной клетки – хлоропластах. Солнечный свет улавливается группой из 200–300 молекул хлорофилла, которая называется антенный комплекс. Антенный комплекс представляет собой «воронку» , собирающую энергию света и передающую ее к единому реакционному центру. Реакционный центр – это та самая уникальная молекула хлорофилла, обладающая редким, но очень ценным качеством – способностью к трансформации энергии. Не случайно ее еще называют «сердцем фотосистемы». Но вот что удивительно. В одиночку эта молекула, приняв порцию световой энергии, совершить трансформацию не сможет. В этом случае ее постигнет участь любой «заурядной» молекулы – отдать поглощенную энергию в виде тепла и/или световой вспышки. Только тогда эта молекула будет «центром» , когда станет центральным звеном в цепочке передачи энергетического импульса. Природа мудра, и в действительности все так и устроено: восприняв световую энергию от антенного комплекса, хлорофилл реакционного центра трансформирует ее и передает дальше по цепочке, которая так и называется – «цепь передачи электрона». Под действием света электронейтральная молекула хлорофилла реакционного центра выходит из состояния равновесия и в ней «выделяются противоположности» – разделяются заряды: отрицательно заряженный электрон «вылетает» из молекулы, оставляя за собой положительно заряженное пустое место – «дырку». Выбитый с насиженного места электрон мгновенно перехватывается новой молекулой – первым звеном в «цепи передачи электронов» – и начинает свое путешествие от одного переносчика к другому. Энергия света трансформируется в энергию движущегося электрона. Чтобы стать готовой к восприятию новой порции солнечной энергии, молекула хлорофилла должна восстановить равновесие – воссоединить пустующую «дырку» с новым электроном. Электрон берется из воды. Под действием света вода расщепляется на ионы водорода (протоны) , электроны и кислород. Электроны немедленно заполняют вышеупомянутые «дырки» , протоны тоже используются «во благо» фотосинтеза, а кислород выделяется в атмосферу.
Источник: Полностью: ссылка и