История изучения фотосинтеза Галерея ученых, внесших свой вклад в изучение фотосинтеза. Джозеф Пристли (1733-1804). Британский священник, естествоиспытатель, философ, общественный деятель. Вошёл в историю прежде всего как выдающийся химик. Пристли провел первые опыты по фотосинтезу в 1770— 1780-х годах, когда он обратил внимание, что воздух в герметичном сосуде с горящей свечой переставал быть способен поддерживать горение. Помещённые в него животные задыхались. Но все приходило в норму, если поместить в сосуд растение. Пристли сделал вывод что растения выделяют кислород, который необходим для дыхания и горения. Ян Ингенхауз (1730-1799) Голландский и английский физик и химик. Ян Ингенхауз исследовал выделяемый растениями газ (кислород и углекислого газ), в зависимости от того, находятся ли они в тени или на солнце Совместно с Джозефом Пристли открыл и показал, что выдыхаемый животными углекислый газ поглощается растениями, взамен растения выделяют при свете кислород — газ, необходимый для животных. Им удалось, кроме того, показать, что растениям не чужд и противоположный процесс, то есть поглощение кислорода и выделение угольной кислоты, процесс, совершенно аналогичный дыханию животных. Роберт Майер (1814 – 1878) Немецкий врач и естествоиспытатель. • После того, как было установлено что помимо выделения кислорода растения поглощают углекислый газ и при участии воды синтезируют на свету органическое вещество, в 1842 Роберт Майер на основании закона сохранения энергии постулировал что растения преобразуют энергию солнечного света в энергию химических связей Вильгельм Пфеффер (1845 – 1920) Немецкий химик, ботаник, занимался физиологией растений. С 1908 года иностранный член-корреспондент Петербургской АН • В 1877 В. Пфеффер назвал процесс преобразования растениями солнечного света в энергию химических связей фотосинтезом. Жозеф Пеллетье (1788 – 1842) и Жозеф Бьенеме Каванту(1795 – 1877) Первыми выделили хлорофилл и изучили его свойства. Ж. Каванту Ж. Пеллетье Михаил Семёнович Цвет (1872—1919) русский ботаник-физиолог и биохимик растений. • М. С Цвет разделил пигменты и изучил их по отдельности с помощью созданного им метода хроматографии. Он исследовал пигменты листьев растений, получил в чистом виде хлорофиллы a, b и c.. Для физиологии растений существенны выводы М. С. Цвета о природе хлоропластов, состоянии хлорофилла в растении, механизме фотосинтеза и другие. Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920) русский естествоиспытатель, профессор Московского университета, основоположник русской научной школы физиологов растений, Депутат Моссовета (1920). Почётный доктор Кембриджа, университетов Женевы и Глазго. Член Русского фотографического общества. • К. А. Тимирязев изучал спектры поглощения хлорофилла, он же, развивая положения Майера, показал что именно поглощенные позволяют повысить энергию системы, создав вместо слабых связей С-О и О-Н высокоэнергетические С-С (до этого считалось что в фотосинтезе используются жёлтые лучи, не поглощаемые пигментами листа). Сделано это было благодаря созданному им методу учёта фотосинтеза по поглощённому CO2, в ходе экспериментов по освещению растения светом разных длин волн (разного цвета) оказалось что интенсивность фотосинтеза совпадает со спектром поглощения хлорофилла. Корнелис ван Ниль (1897-1985) американский микробиолог, член Американской академии наук и искусств и Национальной академии наук • Окислительновосстановительную сущность фотосинтеза постулировал Корнелис ван Ниль. Это означало что кислород в фотосинтезе образуется полностью из воды. Основные труды по физиологии, систематике, и о фотосинтезирующих бактериях. Доказал, что пурпурные и зелёные бактерии осуществляют Фотосинтез без выделения О2. Вывел общее уравнение фотосинтеза для растений и бактерий. Александр Павлович Виноградов (1895-1975) Советский геохимик, организатор и директор Института геохимии и аналитической химии (ГЕОХИ), основатель и руководитель первой отечественной кафедры геохимии (в МГУ), вице-президент, академик АН СССР. Иностранный член Болгарской АН. • А. П. Виноградов в 1941 г экспериментально подтвердил в опытах с изотопной меткой, что кислород в фотосинтезе образуется полностью из воды Роберт Хилл (1899-1991) британский биохимик В 1937 г. Роберт Хилл установил что процесс окисления воды (и выделения кислорода), а также ассимиляции CO2 можно разобщить. Д. Арнон • В 1954—1958 Д. Арнон установил механизм световых стадий фотосинтеза Мельвин Кальвин (1911-1997) Американский биохимик, член Национальной академии наук в Вашингтоне. Иностранный член Лондонского королевского общества, почётный член многих зарубежных академий наук и обществ. Лауреат Нобелевской премии. Мельвин Кальвин раскрыл сущность процесса ассимиляции CO2 с использованием изотопов углерода конце 1940-х. За эту работу в 1961 ему была присуждена Нобелевская премия. Томас Битти и Роберт Блейкеншип • В 2005 году Томас Битти из университета Британской Колумбии и Роберт Блейкеншип из университета Аризоны в глубоководных пробах, взятых в окрестностях глубоководного термального источника у побережья Коста Рики обнаружили серобактерию GSB1, сходную с серобактериями, содержащую бактериохлорофилл. Они предположили, что вероятность загрязнения образца невелика и, следовательно, GSB1 использует для фотосинтеза не солнечный свет (который не проникает сквозь 2,4-километровую толщу моря), а тусклый длинноволновый (~750 нм) свет, испускаемый гидротермальными источниками. Таким образом был открыт фотосинтез, где не используется солнечный свет.