Фотосинтетический углеродный цикл

Исключительно важный процесс аккумулирования солнечной энергии путем образования органического вещества из СОг и НгО, называемый фотосинтезом, в последние годы в главных своих чертах был расшифрован (Кэлвин и др.), что нужно считать одним из крупнейших достижений химии. При этом была выявлена очень важная роль фосфатов сахаров не только первичным акцептором углекислоты (веществом, присоединяющим СОг) оказался фосфат моносахарида, но и круговой процесс (так называемый фотосинтетический углеродный цикл), вновь образующий этот акцептор, в основном оказался сложным процессом превращений фосфорнокислых эфиров моносахаридов. [c.257]

Рис. 87. Схема углеродного фотосинтетического цикла по Келвину

Распространение в природе. Высшие сахара долгое время были известны только как синтетические соединения, полученные Э. Фишером в ходе его блестяш,их исследований по установлению строения углеводов и их синтезу. В настояш,ее время высшие сахара найдены во многих природных источниках и в ряде случаев играют важную биологическую роль. Так, например, D-алыпро-гептулоза (седогептулоза) входит в состав листьев всех зеленых растений и принимает участие в фотосинтетическом углеродном цикле (см. гл. 13). Через нее проходит также один из путей превраш,ения углеводов в организме, известный под названием окислительный пентозофосфатный цикл (см. гл. 13). [c.317]

Одним из наиболее интересных и широко исследованных, хотя и до сих пор во многом не понятых, аспектов фотосинтетического восстановлепия углерода является образование гликолевой кислоты. Показано, что образованию гликолевой кислоты в ходе фотосинтеза благоприятствуют низкие концентрации СО2 (0,1 %), лишь ненамного превышающие те, которые имеются в естественных условиях [32]. Высокие концентрации О2 также ускоряют образование гликолевой кислоты [6]. По-видимому, гликолевая кислота образуется из углеродных атомов 1 и 2 фосфорных эфиров сахаров, синтезирующихся в цикле восстановления углерода. Она может образоваться также нутем окисления гликольальдегидтиаминпирофосфата [15] (фиг. 217). [c.547]

В биогеохимическом плане следующие революционные события связаны, однако не столько с концентрирующей функцией животных, сколько с эволюцией первичных продуцентов. В позднем силуре происходит выход на сушу зеленых растений, способных вынести в воздушную среду фотосинтетический аппарат и при этом не погибнуть от высыхания. Задача была решена с помощью развития проводящей системы для воды, ненужной водорослям, и формирования углеродного скелета из целлюлозы и лигнина, способного поддерживать фотосинтетический аппарат в аэротопе. Неясно, не была ли эта задача решена ранее лишайниками как симбиотическими организмами, способными развиваться в воздушной среде. Существуют предположения, что наземные растения были тесно связаны с микоризоподобными грибами, участвовавшими в создании транспортной системы. Так или иначе в течение геологически короткого времени произошла биологическая революция, связанная с появлением наземного растительного покрова, резко изменившего условия жизни на континентах. Сюда относятся избыток органического углерода в форме лигноцеллюлозы, изменение атмосферного гидрологического цикла за счет эвапотранспирации, изменение денудации за счет образования корневого войлока. [c.339]

Несмотря па противоположную направленность двух центральных процессов растительного оргапизма — фотосинтеза и дыхания и на их рассредоточенность в разных органеллах клетки, между ними существует тесная взаимосвязь. Прежде всего для протекания процесса дыхания нужны органические вещества (субстраты). Такими субстратами в первую очередь являются углеводы, которые у зеленых растений образуются в процессе фотосинтеза. Особенно много сходного в превращеииях между фотосинтетическим циклом Кальвина и реакциями пентозофосфатного пути дыхательного обмена. Как в том, так и в другом случае происходят взаимные превращения сахаров с разной длиной углеродной цепочки (3-, 4-, 5-, 6- и 7-углерод-ных атомов). По видимому, несмотря на различное распределение (компартменталнзацию) этих метаболитов в клетке, между ними су- [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология