Углерод и цикл Кальвина

ТЫ И химическую энергию для фиксации углерода, с помощью которых СОг восстанавливается до углеводов. Хотя у разных фотосинтезирующих организмов в образовании углеводов участвуют различные метаболические последовательности, по-видимому, в хлоропластах всех высших растений реакции протекают в основном по циклу Кальвина — Бенсона, приведенному на рис. 10.15. [c.350]

Бактерии, потребляющие соединения, содержащие один атом углерода, способны окислять их до СОг и получать при этом энергию, используя на последней стадии формиатдегидрогеназу (гл. 9, разд. В,3). Они обладают также способностью использовать СО2 в качестве исходного продукта для биосинтетических целей через цикл Кальвина. Было, однако, показано, что для некоторых видов характерны и другие пути ассимиляции одноуглеродных соединений. Например, псевдомонады, исследованные Куэли с сотрудниками [15], превращают одноуглеродные соединения в ацетат (через промежуточные продукты, связанные с тетрагидрофолевой кислотой) и СО2 через сериновый путь , показанный на рис. 11-5. Это циклический процесс, в ходе которого одна молекула формальдегида (присоединенного к H4F0I) плюс одна молекула СОг превращаются в ацетат. Регенерирующимся субстратом является Н I [c.478]

Поглощение двуокиси углерода. Цикл Кальвина [c.137]

Рис. 23. Фотосинтетический цикл восстановления углерода (цикл Кальвина)

Рис.48. фотосинтетический цикл восстановления углерода (по Кальвину, 1961) [c.245]

В большинстве случаев величина фотохимического тушения флуоресценции хлорофилла контролируется преимущественно метаболизмом углерода (цикл Кальвина). Роль других процессов может быть существенной при температурном ингибировании фиксации СО , в начале перехода от темноты к свету, на ранних этапах развития листа (Baker 1985 Genty, Harbinson 1996). [c.63]

Рнеорг" неорганический фосфат). Первая реакция сама по себе не является самопроизвольной, так как она требует затраты свободной энергии в 226 кДж на моль глюкозы, однако необходимая свободная энергия поставляется второй реакцией, и в целом процесс является самопроизвольным с движущей силой 322 кДж. Темповые реакции небезразличны к источнику молекул НАДФ Н и АТФ, которые требуются для их протекания. Хотя в настоящее время их источником в зеленых растениях являются световые реакции, не исключено, что темповые реакции старше по возрасту и первоначально приводились в действие молекулами НАДФ Н и АТФ из других источников. Механизм темновых реакций известен под названием цикла Кальвина-Бенсона и в некотором смысле аналогичен циклу лимонной кислоты. Сначала диоксид углерода соединяется с молекулой-перенос-чиком, рибулозодифосфатом. После ряда стадий (некоторые из них вы- [c.335]

Движущей силой цикла Кальвина - Бенсона являются световые реакции. Солнечный свет поглощается молекулами хлорофилла (см. рис. 20-21), в которых имеется кольцо сопряженных атомов углерода с делокализованными электронами, окружающее атом магния. Молекула хлорофилла одного типа расположена в фотоцентре, или в ловушке, где и осуществляется химическая реакция, а другие хлорофиллы и родственные сопряженные молекулы окружают фотоцентр и играют роль антенн , поглощающих фотоны света и передающих электронное возбуждение к молекулам фотоцентра. [c.336]

Наиболее характерные для хлоропластов ферменты катализируют фотосинтетическую фиксацию двуокиси углерода — это так называемый цикл Кальвина. Ферментом карбоксилиро-вания является рибулозобисфосфаткарбоксилаза/оксигеназа. Этот фермент обладает многими весьма примечательными свойствами [26], в частности очень слабой энзиматической активностью по сравнению с активностями других ферментов цикла Кальвина. Кинетическое равновесие устанавливается очень высоким содержанием рибулозобисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы, которая может составлять 80 % общего количества белков стромы. [c.242]

Последовательность реакций, в которых диоксид углерода связывается в процессе фотосинтеза, была впервые предложена в 50-х годах Кальвином ее часто называют циклом Кальвина или фотосинтетическим циклом восстановления углерода (см. схему 4). В отличие от световой реакции, свойственной только фотосинтезирующим тканям, синтез углеводов из диоксида углерода имеет много общего с реакциями, используемыми для синтеза углеводов в нефотосинтезирующих организмах. Тем не менее поражают масштабы этого процесса в зеленых растениях по самым минимальным оценкам растения ежегодно связывают около 35-10 кг углерода, причем для получения каждого грамма связанного углерода растение должно переработать более 6250 л воздуха. Хотя 99 % диоксида углерода, усваиваемого растениями из воздуха, связывается в процессе фотосинтетических реакций на свету, существуют и процессы темнового карбоксилирования [2], отличающиеся высокой скоростью и вносящие значительный вклад в общее количество связываемого углерода некоторых растений, в особенности суккулентов (сем. rassula eae). [c.398]

ГФ — гексозофосфат РДФ — первичный акцептор СОг. Путь углерода в фотосинтез — последовательность темновых реакций-— описывается циклом Кальвина, состоящим из 13 стадий 1вяг ваписана суммарная реакция. В сокращенных обозначениях [c.456]

ИЗ двуокиси углерода (рис. 23-20). В цикле Кальвина на каждую фиксированную молекулу Oj потребляется одна молекула рибулозо-1,5-дифосфата, которая, однако, регенерирует в конце цикла. Здесь, следовательно, перед нами тот же химический трюк , что и в цикле лимонной кислоты или в цикле мочевины оба они, как мы помним, завершаются регенерацией соединения, использованного на первом этапе цикла, т. е. оксалоацетата в цикле лимонной кислоты (разд. 16.3) и орнитина в цикле мочеви- [c.703]

Большинство организмов, способных расти в условиях, когда единственным источником углерода служит углекислота, фиксируют ее через рибулозобисфосфатный цикл (цикл Кальвина-Бассама). К таким организмам относятся аэробные хемолитоавтотрофные бактерии, почти все фототрофные бактерии, цианобактерии и зеленые растения. Цикл [c.360]

ЦИКЛ КАЛЬВИНА И ГЛАВНЫЙ ПУТЬ УГЛЕРОДА В ШОТОСИНТЕЗЕ [c.99]

А priori можно было бы предположить, что любая из реакций цикла Кальвина, сопровождающаяся больщим изменением свободной энергии, может служить регулятором скорости для всего цикла. Однако здесь, как и во многих других метаболических системах, регуляторная функция возложена на фермент, ответственный за первую реакцию. Этот фермент — рибулозодифосфат-карбоксилаза — катализирует действительное первичное связы вание двуокиси углерода [c.104]

Ранее предполагали, что метан сначала окисляется до СО2, а затем углекислота фиксируется в цикле Кальвина. На Methylosinus tri hosporium было показано, что на самом деле в большинстве случаев углерод фиксируется на уровне формальдегида (рис. 113). Часть метана действительно окисляется до СО2 с запасанием энергии. Пути фиксации формальдегида приведены на рис. 114—116. РМФ-цикл конкретного микроорганизма — это сочетание одного из вариантов правой части и одного из вариантов левой части, т.е. всего известно 4 типа РМФ-цикла. В сериновом пути наряду с формальдегидом фиксируется и углекислота. [c.160]

Диоксид углерода фиксируется в результате присоединения к 5С-соедине-нию — рибулозобисфосфату (РиБФ). При этом образуются 2 молекулы ЗС-соединения, а именно 2 молекулы фосфоглицерата (ФГ), являющегося первым продуктом фотосинтеза. Серия происходящих реакций носит название цикла Кальвина, в ходе которого акцептор диоксида углерода РиБФ вновь вводится в реакции, а ФГ восстанавливается до сахара (рис. 7.17) [c.270]

Этой схемой подчеркивается циклический перенос углерода сложность цикла Кальвина обусловлена главным образом трудностью превращения 10хЗСв6х5С. [c.341]

Среди пурпурных бактерий пока не обнаружено штаммов, которые не синтезировали бы рибулезодифосфаткарбоксилазу. Есть данные о том, что усвоение углерода углекислоты этими микроорганизмами при участии цикла Кальвина может иметь место не только в автотрофных условиях, но и при наличии органических субстратов. Очевидно, что таким путем усваивается большая часть углекислоты пурпурными бактериями в присутствии формиата (Stokes, Hoare, 1969), [c.51]

Как растениям, так и бактериям только для ассимиляции углерода в цикле Кальвина требуется больше АТФ, чем НАД(Ф) Н, а именно 3 молекулы АТФ и 2 молекулы НАД(Ф)-Н на 1 молекулу СОг. Если на 1 молекулу НАДФ-Н (на пару электронов) производится только 1 молекула АТФ, то недостающее количество АТФ должно восполняться каким-то другим образом, по-видимому в основном за счет циклического. фотофосфорилирования. Акцептором электрона в циклическом потоке электронов у растений может опять-таки быть ферредоксин [76, 82, 430, 1836]. В циклическом процессе электроны могут течь от ферредоксина к одному из членов мостика между фотосистемой I и фотосистемой II. Однако, каков вклад каждого из этих процессов (нециклического и циклического) в поставку АТФ для ассимилирования углерода, еще не ясно [1007, 1519, 1842, 1871]. [c.127]

Восстановительный пентозофосфатный цикл (цикл Кальвина) функционирует в хлоропластах всех эукариотических растений 10, Д). В идеальном случае весь углерод, поступающий в цикл, в результате световой реакции превращается в (метаболиты, необходимые для построения тканей или для о1бразования энергии. Часть материала раньше или позже доставляется, к митохондриям и служит здесь субстратом для обычного темнового дыхания и, следовательно, для производства добавочного АТФ. [c.218]

Интересно, что для кукурузы и сахарного тростника характерны также особые пути ассимиляции углерода [497, 808, 810, 812, 1039]. Они фиксируют СОг частично путем реавции с фосфоенолпируватом (ФЕП), а не в цикле Кальвина, т. е. не путем реакции с рибулозодифоофлтом (РДФ). Первые продукты фиксации представляют собой оксалоаце- [c.219]

СОг из воздуха поглощается С4-Растениями главным образом в клетках мезофилла. Более того, согласно рабочей гипотезе, СО2, высвобожденная в обкладке пучка, при фотодыхании вновь эффективно поглощается клетками мезофилла. Высокое сродство фосфоенолпирувата к O2 [1944] обеспечивает эффективную реабсорбцию. Но С4-соединения не могут непосредственно принимать участия в биосинтезе углеводов. Они (например, малат) переносятся к клеткам обкладки пучка и претерпевают превращение по схеме С4 — Сз+СОг. Двуокись углерода поступает в цикл Кальвина, а Сз-соединения должны вернуться в мезоф.илл листа для дальнейшего их использования [807, 808]. Схема процесса показана на рис. 22.1. Итак, в процесс входит виутреннее обращение фотодыхания растением. Добавление в верстке Согласно Бару и Иенсену [116], скорость фиксации СО2 с помощью РДФ может, в противоположность старым взглядам, быть близкой к скорости фиксации с помощью ФЕП. [c.220]

Смотреть страницы где упоминается термин Углерод и цикл Кальвина: [c.464] [c.40] [c.464] [c.356] [c.456] [c.218] [c.202] [c.79] [c.112] [c.253] [c.259] [c.270] [c.189] [c.268] [c.269] [c.269] [c.46] [c.54] [c.74] [c.77] [c.78] [c.115] [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология