Фотосинтез С3 и С4 растений механизмы и регуляция - Эдвардс Дж.
Скачать (прямая ссылка):
10
60 40 20 О
Фенол ¦ вода
.Рис. 6.4. Хроматографическая карта (фингерпринт). Если проводить разделение смеси радиоактивных и нерадиоактивных соединений в одних и тех же растворителях и в совершенно одинаковых условиях, то каждое радиоактивное соединение, нанесенное на старт (внизу справа), даст радиоактивное пятно в определенном месте хроматограммы, которое легко обнаружить. Это позволяет идентифицировать геизвестные вещества в первом приближении по положению их пятен. Кроме того, по радиоактивности в каждом пятне можно судить о концентрации: соответствующего меченого соединения [33].
О
О Фумараг
о Сукцинит
Гликолаг
О Манат
^Тирозин { ^
Г лицериновапГ ^ Изоциграг
га —/
кислота
f j Аланин V. Виннгш
---( 1кист)гп
О-
V___/ Гиутамат
о Г ЛЮКОЗЗ
. . ФосфопируватГ )
Сахароза
Триозофосфлг
СЬ °Г СЮ
САЦ)
^ Гной
С
ки нанесения исходного пятна). Кроме того, метод позволял определить концентрацию этих соединений путем счета их 14С-ра-диоактивности. (Сначала, конечно, требуется химически идентифицировать каждое соединение, чтобы знать его положение на хроматограмме, и внести соответствующие поправки для смесей этих же, но немеченых соединений.) Совместное применение' двумерной хроматографии и МС позволило за несколько недель провести анализ, на который прежде ушли бы годы, даже при условии, что удалось бы собрать достаточное количество материала (рис. 6.4).
Источники данных: [3, 4, 6, 33, 35, 38, 50, 52],
6.8. Кинетические исследования
Чем короче период фотосинтеза, тем меньше соединений содержали ИС. Когда их радиоактивность выразили в процентах от общей радиоактивности, оказалось, что только одно соединение (3-фосфоглицерат, или ФГК) давало отрицательный угол наклона кривой на графике, который позволил провести экстраполяцию к 100%-ной радиоактивности в нулевой момент времени (рис. 6.5). (Теоретически в бесконечно малый промежуток времени, прежде чем успеют произойти дальнейшие превраще-
Рис. 6.5. Чем больше время экспозиции в присутствии 1‘|С02 иа свету, тем меньше радиоактивности в ФГК и тем больше ее в конечных продуктах фотск синтеза, например в. сахарозе. ФГК является единственным'соединением, .для которого наблюдаетсй подобная отрицательная зависимость при инкубации хлореллы в присутствии ^COj. Кроме того, как показывает .соответствую* щая; интерполяции,. ФГК —это единственное соединение, ов которое включается радиоактивная метка после минимальной, .экспозиции ,[6]. : ..
ния, продукт карбоксилирования должен содержать практически всю радиоактивность.) Тот факт, что самый первый продукт карбоксилирования содержал три атома углерода на молекулу, свидетельствовал о возможности его возникновения путем присоединения С02 к акцептору, содержащему два углеродных атома, Однако данные относительно участия пентозофосфа-тов в этом процессе неоспоримо указывали на то, что акцептором С02 служит соединение, содержащее не два, а пять углеродных атомов, и что присоединение С5+С1 сопровождается распадом промежуточного соединения С6 на две молекулы продукта, каждая из которых состоит из трех атомов углерода.
Источники данных: [3, 4, 6].
6.9. Изменения в содержании ФГК и РуБФ
О том, что акцептором С02 служит рибулозо- 1,6-дифосфат, говорили кратковременные изменения его концентрации, которые сопровождались изменениями содержания фосфоглицери-новой кислоты (ФГК). (Следует отметить, что сейчас этот акцептор принято называть рибулозо-1,5-бисфосфатом. Это название подчеркивает, что фосфатные группы соединены с разными атомами в молекуле, а не связаны вместе в пирофосфатную структуру Pi-Pi, как может вытекать из названия «дифосфат»,) Если, например, резко уменьшить концентрацию С02, то содержание ФГК снизится, а количество РуБФ возрастет
Рис. 6.6. Изменения в содержании ФГК и РуБФ, вызванные изменением концентрации СОг- Если резко снизить концентрацию COj во время освещения, то содержание ФГК (конечного продукта фиксации СОг) также уменьшается, а количество РуБФ (акцептора С02) сначала возрастает (поскольку РуБФ используется гораздо медленнее), но потом падает, так как его регенерация в свою очередь замедляется.
Время
Рис. 6.7, Изменения в содержании ФГК и РуБФ в зависимости от освещения. При переходе в темноту содержание ФГК сначала увеличивается, так как это соединение все еще образуется, но не восстанавливается. (Последующее падение концентрации ФГК может быть связано с невосстановительным метаболизмом.) Количество РуБФ снижается, так как это соединение непрерывно используется, а его регенерация прекращается [6].
