На пути ассимиляции углерода

Единство и особенности пути ассимиляции углерода различными видами растений. ДАН СССР, 1956, т.122, I, стр.ХП. [c.279]

На пути ассимиляции углерода [c.159]

РИС. 11-5. Сериновый путь ассимиляции одноуглеродных соединений, содержащих оДин, атом углерода. [c.479]

Потребление в процессе культивирования субстрата, кислорода и других источников питательных веществ микроорганизмами представляет цепочки сложных биохимических реакций, в которых как побочный продукт выделяется диоксид углерода. В природе эти реакции известны, поэтому легко можно определить минимальное количество СОг, которое образуется при синтезе микробного белка по соответствующему пути биологической ассимиляции. Эффективность процесса культивирования может быть выражена количеством углерода потребляемого субстрата, непосредственно включаемого в клеточное вещество микроорганизмов. Рассчитанная максимальная эффективность потребления углерода (соответствующая минимальному выделению СОг) часто находится в пределах 70%. На практике эта величина несколько ниже (в пределах 40—65%), так как в больших ферментаторах во всех их частях трудно создать условия , обеспечивающие оптимальный биологический путь потребления углерода вместо более эффективного биологического процесса имеет место повышенное образование СОг и выделение тепла. [c.311]

Тимирязев опытным путем установил, что фотосинтез происходит преимущественно в красных и синих лучах видимого спектра, которые поглощаются хлорофиллом. Опыт Тимирязева заключался в том, что был взят ряд стеклянных трубочек (рис. 89), наполненных смесью воздуха с несколькими процентами двуокиси углерода и заключавших по одному зеленому листу одинаковой величины одного и того же растения. Этот ряд трубочек был выставлен в солнечный спектр, полученный в совершенно темной комнате, так, что в каждой части спектра находилась одна трубочка. По прошествии нескольких часов было определено (посредством газового анализа), в каких трубочках произошло уменьшение количества двуокиси углерода, в каких — нет и сколько двуокиси углерода убыло в различных трубочках. Опыт показал, что ассимиляция (усвоение) двуокиси углерода происходит только в тех лучах, которые поглощаются хлорофиллом, а именно в красных, оранжевых и желтых частях спектра. На рисунке 89 результаты опыта представлены в графической форме. На линии восстановлены перпендикуляры, высота которых выражает количество двуокиси углерода, поглощенной в соответствующих частях спектра в трубках /, 2, 3, 4, 5. Ломаная линия III наглядно показывает, в какой части спектра убывает больше всего двуокиси углерода. [c.318]

Ассимиляция СОг и путь углерода в фотосинтезе [c.334]

Ассимиляция СО, и путь углерода в фотосинтезе 334 [c.352]

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]

Обсуждение метаболизма кислот по типу толстянковых в гл. 15 сосредоточено иа истории его открытия, а также на биохимических и экологических аспектах САМ, Гл. 16 касается фотосинтеза в органах размножения н различных путей метаболизма малата у растений. В приложении А опнсаиы методики выделения хлоропластов, а в приложении Б дана номенклатура ферментов, участвующих в С.,-, С4-метаболизме и САМ-путях ассимиляции углерода при с[зотосиитезе. [c.7]

Хотя этот рассказ представляет собой антропоморфическую фантазию, в нем заложено предостережение. Когда был выяснен ВПФ-цикл, казалось, что мы узнали о фотосиитетической ассимиляции углерода почти все и ничего нового ожидать ие приходится. Говорят, что одни почтенный ученый заявил Конечно, в фотосинтезе еще остаются нерешенные вопросы, по они ие связаны с путем ассимиляции углерода . Одиако такой оптимизм оказался прел<девремеиным, о чем говорят исследования фотодыхания и С4-фотосиитеза, а также установление экологической роли метаболизма кислот по тину растений из семейства толстянковых. Сейчас довольно трудно представить, что еще будут обнаружены целиком новые пути метаболизма. Однако совершенно очевидно, что от полного понимания взаимосвязи [c.162]

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]

Восстановительный пентозофосфатный цикл является основным механизмом автотрофной ассимиляции углекислоты. Последняя у большинства фотосинтезируюших эубактерий восстанавливается с помощью фотохимически образованной ассимиляционной силы — АТФ и восстановителя. Однако и АТФ, и восстановитель (НАДФ Н2 или НАД Н2) образуются в разных метаболических путях. Поэтому нельзя рассматривать восстановительный пентозофосфатный цикл ассимиляции СО2 строго привязанным только к фотосинтезу. У большой группы хемоавтотрофных эубактерий этот путь фиксации СО2 сочетается с темповыми окислительными процессами получения энергии. Важно отметить только, что это основной путь ассимиляции СО2, если последняя служит единственным или главным источником углерода. [c.296]

Помимо метана в качестве единственного источника углерода и энергии облигатные метилотрофы могут использовать метанол, формальдегид и другие С -соединения, а факультативные — также С2-, С4-КИСЛОТЫ, этанол, глюкозу. Использование метилотро-фами С]-соединений в конструктивном и энергетическом метаболизме привело к формированию у них специфических путей ассимиляции и диссимиляции этих соединений. [c.396]

Эволюция прокариот. Согласно распространенному, хотя и весьма гипотетическому представлению, в восстановительной первичной атмосфере происходило развитие прокариотических организмов (рис. 17.5). Первыми прокариотами, которые могли появиться в водоемах, богатых органическими веществами, были организмы, существовавшие за счет брожения и обладавшие основными функциями анаэробного обмена (фруктозобисфосфатный и пентозофосфатный пути). Если предположить, что в водоемах имелись тогда и сульфаты, то следующим достижением органической эволюции мог быть эффективный транспорт электронов с созданием протонного потенциала как источника энергии для регенерации АТР. На этом этапе эволюции, вероятно, возникли производные тетрапиррола, содержащие железо или никель, а также автотрофный способ ассимиляции углерода (путь ацетил-СоА). Как реликты тех времен могут рассматриваться метанобразующие и ацетогенные бактерии, а также бактерии, восстанавливающие сульфаты до сульфида, которые, за рядом исключений, могут использовать Hj, Oj и некоторые продукты брожения. [c.519]

Вопрос о путях окисления микроорганизмами i-суб-стратов еще окончательно не решен, в особенности при потреблении ими сильно восстановленных, одноуглеродных соединений, таких, как метан и метиловый спирт. Некоторые авторы склонны считать эти микроорганизмы хемоавтотрофами, другие — гетеротрофа-ми. Пути автотрофной и гетеротрофной ассимиляции углерода метана могут быть выражены следующим образом. [c.268]

Молярный выход биомассы и эффективность ассимиляции углерода у бактерий, окисляющих метиловый спирт по рибулозомонофосфатному пути, был выше, чем у бактерий, ассимилирующих его по сериновому пути. Кроме того, первые бактерии обладают значительно более высокой скоростью роста на метиловом спирте, чем бактерии с сериновым циклом фиксации. Таким образом, для утилизации Сгкомпонентов из среды бактерии с РМФ-путем ассимиляции наиболее экономичны. [c.291]

Описанные ниже опыты были поставлены с целью выяснить один из непонятных моментов в вопросе о разложении углекислоты и ассимиляции углерода растениями. Как я уже показал раныпе , углекислота распадается под действием солнечных лучей на перекисное соединение (надугольную кислоту) и иа восстановитель (формальдегид). Все происходит так, как если бы три молекулы углекислоты реагировали между собой, образуя путем интрамолекулярного окисления две молекулы надугольной кислоты и одну молекулу формальдегида. Будучи очень неустойчивой перекисью, надугольная кислота затем распадается на углекислоту и кислород таким образом, что конечный результат реакции соответствует известной гипотезе Бейера [c.174]

Рассмотрены данные относительно путей метаболизма углекислоты и органических соединений и его регуляции у представителей пурпурных и зеленых фотосинтезирующих бактерий. Отмечается разнообразие в метаболизме углерода у этих микроорганизмов, определяющееся особенностями отдельных видов и условиями, в которых они находятся. Разбираются возможные реакции и пути ассимиляции углекислоты при автотрофном и гетс1)отроф-ном росте, а также пути использования различных органических субстратоз. [c.222]

Растения, выращенные на синем и красном свету, существенно различаются по составу продуктов фотосинтеза. По данным Н. П. Воскресенской (1965), при выравнивании синего и красного света по квантам, т. е. при одинаковых для фотохимической стадии фотосинтеза условиях освещения, синий свет уже через несколько секунд экспозиции активирует включение С в неуглеводные продукты — амино- и органические кислоты, главным образом в аланин, аспартат, малат, цитрат, и в более поздние сроки (через минуты) — во фракцию белков, а красный свет при коротких экспозициях — во фракцию растворимых углеводов и при минутных экспозициях — в крахмал. Таким образом, на синем свету по сравнению с красным светом в листьях дополнительно образуются неуглеводные продукты. Эти различия в метаболизме углерода при действии света разного качества обнаружены у целых растений с Сз- и С4-ПУТЯМИ ассимиляции СО2, у зеленых и красных водорослей они сохраняются при различных концентрациях СО2 и неодинаковой интенсивности света. Но у изолированных хлоропластов различий в образовании крахмала на синем и красном свету не обнаружено. Полагают, что фоторецептором, с деятельностью которого связаны изменения в метабо- [c.110]

Гайических веществ клетки, диссимиляция (катаболиче-ские процессы, которые являются экзергоническими). Различают две основные формы диссимиляции — дыхание и брожение. Процессы образования-биологических соединений и веществ, поступающих из внешней среды,— биосинтетические процессы (анаболические) идут с затратой энергии (эндергонические), т. е. представляют собой ассимиляцию. Важнейший биосинтетический процесс — ассимиляция углерода зелеными растениями и бактериями путем использования энергии света (фотосинтез) или энергии других химических реакций (хемосинтез). [c.174]

В настоящее время фотохимические характеристики хлоропластов разного типа можно сравнивать только в самых общих чертах, исходя из предполагаемого пути переноса углерода при фотосинтезе у данной группы Сграстений. Степень использования энергии в клетках разного типа меняется в зависимости от энергетических затрат в данном С4-цикле, соотношения процессов транспорта аспартата и малата и степени восстановления ФГК в хлоропластах мезофилла. Следовательно, фотохимическое обеспечение энергией происходит коорди иированио с реакциями ассимиляции углерода. [c.343]

Основные научные работы посвящены изучению механизма фотосинтеза. Показал (1941), что первичный процесс фотосинтеза заключается в фотолизе молекулы воды, в результате чего образуются кислород, выделяющийся в атмосферу, и водород, идущий на восстановление двуокиси углерода. Используя радиоактивный изотоп углерод-14 в качестве метки и метод хроматографии на бумаге, установил последовательность фо-тосинтетического цикла (цикла Кэлвина) ассимиляция двуокиси углерода зеленььми растениями — превращение его в органические вещества — последующее восстановление. Создал (1956) схему полного пути углерода при фотосинтезе, ставшую классической. Предложил модель превращения световой энергии в химическую. Показал, что превращения фосфата пентозы играют большую роль в жизнедеятельности не только растений, но и животных. Изучал вопрос о происхождении и развитии жизни на Земле. [c.279]

Среди промежуточных продуктов реакции ассимиляции двуокиси углерода два играют важную роль кетопентоза — рибулоза и кетогеп-то аа — седогептулоза, оба в виде фосфатов. Седогептулоза образуется из конечного фосфата фруктозы и из фосфата диоксиацетона и тетрозы (С4-[-Сз=С7). В результате реакции седогептулозы с фосфатом глицеринового альдегида образуется молекула рибозы и молекула рибулозы (Су -Сз=2Сб). Рибулоза образуется также и другим путем (Сз+С =С4-1-С5). Наконец, рибулозодифосфат взаимодействует с двуокисью углерода так, как описано выше. [c.262]

Ниггли исследовал также и равновесия между щелочными карбонатными расплавами и щелочными алюмосиликатами, В системе окись калия — глинозем — кремнекислота — двуокись углерода наблюдал калиофилит, синтезированный до него Горгеу, Вейбергом и другими исследователями путем плавления каолина с карбонатом, хлоридом, фторидом калия и т. п., а также гидротермальным путем (см. С. I, 144 и ниже). Во всех известных щелочных алюмосиликатах, таких, как калиофилит, лейцит, ортоклаз, нефелин, альбит и т. п., молекулярное отношение окислов щелочей к глинозему довольно строго равно 1 1, в то время как кремнекислота связана в переменных молекулярных количествах, аналогично различному содержанию кристаллизационной воды в солевых гидратах (см. С. I, 87). То же справедливо и в отношении щелочных слюд, минералов группы содалит — канкринит, анальцима и цеолитов, что подчеркивал В. И. Вернадский Для магматической дифференциации особенно характерны изменения степени кислотности минералов (по кремнекислоте). Роль щелочных карбонатов, использованных Ниггли в своих экспериментах, играют в природе хлориды, сульфаты, гидроокислы и главным образом вода. Теория гравитационной кристаллизационной дифференциации может иллюстрировать явления миграции и смещений равновесия в соответствии с условиями температуры, давления и концентрации в магматических расплавах. Так могут быть объяснены весьма многочисленные минеральные ассоциации в горных породах, хотя в особых случаях, как это подчеркивал Феннер столь же важными могут быть, конечно, реакции ассимиляции. Сюда относятся также процессы контаминации магмы и гидротермальных растворов, изучавшиеся Бартом эти процессы происходят при взаимодействии восходящей мобильной фазы с осадочным материалом. Согласно Барту,. концентрация водородных ионов служит главным критерием в суждении о действительном масштабе подобных реакций. [c.584]

Исследования по включению метана, метилового спирта и углекислого газа с мечеными атомами углерода С С) в клетки Pseudomonas methani a при росте на метане и метиловом спирте показали, что и одноуглеродные соединения, находящиеся по степени восстановлен-ности между метиловым спиртом и муравьиной кислотой, ассимилируются разными путями. Метан и метиловый спирт быстро ассимилируются развивающимися клетками главным образом через фосфаты сахаров путем образования соединений с тремя атомами углерода, в то время как ассимиляция СО2 связана с синтезом четырехуглеродных соединений из соединений с тремя атомами углерода. [c.269]

Применение долгоживущего радиоактивного углерода позволило Кальвину [290] и другим исследователям [289] изучить гораздо подробнее пути фотосинтеза. С помощью С Од было найдено, что ассимиляция ее зелеными водорослями в темноте ускоряется в десят1 и раз после предварительного освещения. Достаточно осветить взвесь хлореллы в течение 20 сек., чтобы затем в течение нескольких минут после выключения света усвоение СО2 щло со скоростью, равной 90% от скорости усвоения на свету. Способность усвоения СО2 в темноте сохраняется в течение десятков минут после прекращения освещения, постепенно падая. Эти данные окончательно подтвердили, что собственно фотохимическим процессом является бразование с участием воды каких-то малоустойчивых восстановителей ВН, которые накопляются в клетках и затем, уже независимо от освещения, присоедийяют СО2 и карбоксилируются [c.308]

Смотреть страницы где упоминается термин На пути ассимиляции углерода: [c.162] [c.295] [c.269] [c.55] [c.148] [c.245] [c.32] [c.7] [c.145] [c.400] [c.405] [c.506] [c.245] [c.385] [c.129] [c.305] [c.12] [c.315] [c.361] [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология