Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лебедев С.И. -> "Физиология растений " -> 87

Физиология растений - Лебедев С.И.

Лебедев С.И. Физиология растений — М.: Агропромиздат, 1988. — 544 c.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка): fiziologiyarasteniy1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 239 >> Следующая

Г люкоэо-6-фосфат
Фруггозо-!,6-дифосфат
вспарит
Рис. 36. Схема пути Gi-дикарбоновых кислот при фотосинтезе. Системы, участвующие в ассимиляции углекислого газа в хлоропла'стах мезофильиой, ткаии и обкладочной паренхимы:
J — фосфопируваткарбоксилаза; S — малатдегидрогеиаза (декарбоксилирующая); 3 — аспартатамииотрансфераза; 4— пируватфосфатдикнназа; 5— аденилаткнназа; 6" — не», органическая пирофосфатаза; 7 — предполагаемая С<-транскарбоксилаза; 8—фосфо-глвцераткиназа; 9 — глнцеральдегидрофосфатдегндрогеназа; 10 — триозофосфатизо-мераза; 11 — фруктозодифосфатдегидрогеиаза; 32 — гексозодифосфатаза; 1S — реакции, подобные реакциям цикла Кальвина; 14 — рибозофосфатизомераза и эпнмераза; 15 — фосфорибулокиназа; 16 — возможные реакции, ведущие к образованию Cj-соедциегшЛ из фосфатов сахаров; 17 — фосфоглицеромутаза и энолаза.
•ся полезными круглосуточное облучение, повышенная и равномерная температура в течение суток без снижения ее в ночное время.
Таким образом, сопряженный механизм фотосинтеза и низкий уровень фотодыхания у этой группы растений обусловливают их высокую фотосинтетическую продуктивность.
У большой группы растений 'семейства Crassulaceae — суккулентов (кактусы, заячья капуста, агава, алоэ и др.) особенности метаболизма заключаются в том, что у них в ночное время поглощается СОа и синтезируется большое количество яблочной к нзолимонной кислот. Днем, когда «дут процессы фотосинтеза, эти кислоты исчезают. Устьица днем у них закрыты и открываются только ночью. Растения приспособились обходиться малым: количеством воды, дневная транспирация у них отсутствует.
Накопленная ночыо двуокись углерода днем включается в состав органических веществ в 'процессе фотосинтеза. Механизм фотосинтеза у них, по-видимому, осуществляется по такой схеме:
ночью: СеНюОз (крахмал)—^ФЕП+СОг (газ)—>~2 оксалоацегат—>-
—*- 2 яблочная кислота+4 водород;
днем: яблочная кислота+малатдегидрогеназа ¦—>- СОг (включается » цикл Кальвина, как и у растений С4) -j-остаток пирувата (снова превращается в крахмал).
ФОТОСИНТЕЗ У БАКТЕРИИ
От фотосинтеза у высших растений несколько отличается фотосинтез у бактерий, который осуществляется в анаэробных условиях без выделения кислорода, по типу фоторедукции, т. е. происходит восстановление С02 с поглощением лучистой энергии, но без выделения кислорода. Суммарно процесс бактериального фотосинтеза можно выразить уравнениями:
у зеленых серобактерий: С024-2H2S->CH20 + H20 + 2S-, у пурпурных серобактерий: 2С02+H2S + 2H20->• 2(СН20)+ + H*SO«.
Эти реакции проходят с поглощением лучистой энергии бак-териохлорофиллом. Источником водорода для восстановления, С02 служат сероводород, углеводы, карбоновые и жирные кислоты.
Наряду с фотосинтезом ассимиляция углекислого газа в природе осуществляется в процессе хемосинтеза с использованием химической энергии (процессов окисления. Открытие хемосинтеза принадлежит русскому микробиологу С. Н. Виноградскому.
Классическим примером хемосинтеза является деятельность, нитрифицирующих бактерий. Процесс нитрификации осуществляется в два этапа:
первый — окисление аммиака до азотистой кислоты бактериями Nitrosomonas:
' 2NH3+302 —v 2HN02+H20+633 кДж;
второй — окисление азотистой кислоты до азотной бактериями Nitrobacter:
2HN02+02 —>¦ 2HNOa+142 кДж.
Обе реакции сопровождаются освобождением энергии, которая используется ка восстановление углекислого газа, поглощаемого из воздуха бактериями, до органических соединений.
К хемосинтетикам относятся серобактерии из семейства Beg-giatoaceae, в частности бесцветная Beggiatoa alba, которая живет в теплых источниках, содержащих сероводород. Хемосинтез в природе свидетельствует о том, что синтез биологически важных органических веществ — углеводов, белков — возможен без участия света.
Таким образом, восстановление СОг у растений осуществляется в процессе фотосинтеза, фоторедукции и хемосинтеза, что можно выразить реакциями следующих типов:
ftv
СО2+2Н2О —>- (С02-4Н)+02 — фотосинтез;
/IV
С02+2Н2А —»- (С02-4Н)+2А— фоторедущия;
С02+6Н2-|~202 —»- (С02-4Н)+4Н20 — хемосинтез.
Следует отметить, что процесс хемосинтеза не имеет такого решающего значения в природе, как фотосинтез.
ФОТОДЫХАНИЕ
Зависимое от действия света поглощение кислорода, сочетающееся с выделением СОг, называют фотодыханием. Исследования с применением изотопов кислорода показали, что большинство растений действительно дышит на свету и дыхание может протекать параллельно с процессом фотосинтеза. Фотодыхание с высокой по СО2 компенсационной точкой установлено у большой группы высших растений (шпинат, подсолнечник, табак, пшеница, бобовые). У растений с низкой по СОг компенсационной точкой явление фотодыхания почти не обнаруживается (сахарная свекла, кукуруза и другие культуры тропического происхождения).
Фотодыхаиие происходит за счет «восстановительной силы» в форме НАДФНг, образовавшегося в процессе фотосинтеза, используемого на восстановление молекулярного кислорода. Таким образом, фотодыхание представляет как бы короткозамкнутую цепь фотосинтеза, в которой образовавшаяся «восстановительная сила» используется не на восстановление углекислого газа,до углеводов, а для восстановления молекулярного кислорода и не сопровождается окислительным фосфорилированием АДФ. Основным субстратом фотодыхамия служит гликолевая
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 239 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed