Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Эдвардс Дж. -> "Фотосинтез С3 и С4 растений механизмы и регуляция " -> 169

Фотосинтез С3 и С4 растений механизмы и регуляция - Эдвардс Дж.

Эдвардс Дж., Уокер Д. Фотосинтез С3 и С4 растений механизмы и регуляция — М.: Мир, 1986. — 590 c.
Скачать (прямая ссылка): fotosintezraasteniymehanizmairegulyacii1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 163 164 165 166 167 168 < 169 > 170 171 172 173 174 175 .. 232 >> Следующая

'Так же как pH по определению — отрицательный логарифм концентрации ионов водорода (разд. 1.7), так и рК по определе-
нию — отрицательный логарифм К, где ТС —кажущаяся константа равновесия (разд. 2.6) для диссоциации кислоты (НА) в соответствии с уравнением НА Н++А". Поэтому
К = ™, а рК= —lg К, или lg (1 /К)
Термины рК и pH можно связать через уравнение Гендерсона — Хассельбаха
pH - Р^+^-щу'
Из этого уравнения видно, что рК кислоты — это то значение pH, при котором диссоциирует половина всех молекул кислоты, т. е. в том случае, когда [А-] = [НА], уравнение Гендерсона — Хассельбаха упрощается до уравнения рН=рК-
Некоторые различия в величинах рКь встречающиеся для бикарбоната в тех или иных работах, отчасти могут быть связаны с изменением pKi при изменении температуры. Умбрейт и др. (Umbreit et al., 1972) 'Считают, что в области температур от 20, до 40 °С pKi изменяется со скоростью 0,0005 единица/градус. Эта поправка будет использована в ‘последующих примерах.
Температура, °С а С02 pKj.
20 0,878 6,392
.25 0,759 6,365
30 0,665 6,348
35 0,592 6,328
40 0,530 6,312
(По Umbreit et al., 1972.)
Такие различия в значении рК лишь незначительно влияют на расчетную величину. /См(Соа) Для РуБФ-карбоксилазы in vitr/o, так как' этот фермент использует в качестве субстрата свободную С02. При pH 8,0, 35°С, общей концентрации неоргаииче--ского углерода (С02 + НС03_) в среде 0,4 мМ и рКх = 6,328 расчетная концентрация растворенной С02 равна 8,33 мкМ. Проследим. на этом примере, как ее рассчитывают. . :: ;,
: ; , ¦¦ ¦ Пример . . .
. pH==pK--ig [ [С0;Г -
8,0= 6,328+lg Р’4 • ' ¦
где X—концентрация С02
: l;672 = lg j :
1,672 = lg 47
Х = 0,00833 мМ = 8,33 мкМ
Если pH равен 8 или ниже, рКя можно игнорировать при расчетах, так как концентрация С032_ очень мала. In vivo концентрация С02, доступная для клеток мезофилла, зависит от парциального давления СОг в межклеточном воздушном пространстве листа и не зависит от величины pH. В то же время pH сильно влияет на выравнивание концентраций СОг и бикарбоната. В атмосфере, содержащей 0,0325% С02, при 30 °С концентрация растворенной СОг равна.9,65 мкМ (рис. 14.3).
Значение этих физических характеристик газов станет более явным, если мы рассмотрим энзимологию карбоксилаз, участвующих в С3- и С4-фотосинтезе.
Источники данных: [29, 47, 50].
Тогда при pKi = 6,348 pH=6,348+lg
[CO.J
При pH 6,348 концентрация НС03-=9,65 мкМ При pH 7,348 концентрация НСОз~ = 96,5 мкМ При pH 8,0 концентрация НСОз~=432 мкМ
500
0,0326* С03 30 “С
400
300
100
200
О ....................-------------------------1----------;-------_J-----------------------L
6 6,5 7 7,5 8
pH ¦ ,
Температура воды 30 °С.
Рис. 14.3. Концентрация С02 и бикарбоната в воде, при'разных’значениях pH.
воды 30 °С.
14.3. С3-Растения: РуБФ-карбоксилаза
РуБФ-карбоксилаза связывает свободную СОг, а не ион НСОз" (разд. 8.12). Что касается карбоангидразы, то не ясно, участвует ли она в катализе переноса С02 от поверхности клеток мезофилла к мьсту фиксации С02 в хлоропластах Cs-растений или же выполняет другие функции. Этот фермент, который катализирует гидратацию СОг, локализуется как в хлоропластах, так и в цитоплазме клеток мезофилла у Сз-растений:
С0? + Н20 =р=±: Н+ + НС03- (14.1)
СОг находится в равновесии с ионами Н+ и НС03-, при этом равновесная концентрация НС03- зависит от pH раствора. Карбоангидраза, действуя как катализатор, значительно ускоряет процесс достижения равновесия.
Рассмотрим на примере, как же функционирует карбоангидраза в клетках мезофилла у С3-растений и как она связана с РуБФ-карбоксилазой. Пусть температура равна 30°С, межклеточная [С02] 250 м. д., а pH в цитозоле и в строме хлоропластов 8,0. По мере того как СО? будет растворяться на поверхности клеток мезофилла, [СОг] растет и становится равной
7,4 мкМ. Карбоангидраза обеспечивает быстрое приведение
внутр 250 м.д.
СОг^; НСОз
2ФГКЧ—
РуБФ
Рис. 14.4. Предполагаемый основной путь переноса С02 (жирные стрелки) в Сз-листе при участии карбоангидразы, сдвигающей равновесие реакций. Реакция СО2^НС0з~ представляет собой краткую форму записи катализируемой карбоангидразой реакции С02+На0ч=»=НС0з~-|-Н+.
Предыдущая << 1 .. 163 164 165 166 167 168 < 169 > 170 171 172 173 174 175 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed