Лимонная кислота в фотосинтезе

Энергия и метаболизм в живых системах гликолиз, цикл лимонной кислоты и дыхательная цепь. Фотосинтез. [c.264]

Во второй том вошли материалы по биоэнергетике и метаболизму клетки. Рассмотрены роль глюкозы в биоэнергетических процессах, цикл лимонной кислоты, электронный транспорт, окислительное фосфорилирование, регуляция образования АТФ, окисление жирных кислот в тканях животных, окислительный распад аминокислот, биосинтез углеводов, липидов, нуклеотидов, аминокислот, а также фотосинтез. [c.372]

ИЛИ С помощь э химических анализов, или путем введения предполагаемого вещества в нормальные субстраты. Оба метода были испробованы при изучении фотосинтеза, но без большого успеха. Химическая теория фотосинтеза была предложена в 1843 г. Либихом [1]. Он считал, что образованию сахаров предшествует образование кислот. Это заключение он основывал на примере созревания плодов, которые вначале имеют кислый вкус, а затем становятся сладкими. Обычные растительные кислоты — щавелевая, яблочная, винная, лимонная — находятся по своему уровню восстановленности и по д-яине углеродной цепи между двуокисью углерода и глюкозой. [c.258]

Изучал химизм дыхания и брожения. Показал, что спиртовое брожение не является первой фазой дыхания (как считали до его работ), но оба этих процесса связаны общими промежуточными продуктами превращения углеводов. Установил, что дрожжи способны осуществлять реакцию Канниццаро с образованием спиртов и кислот, а грибок Aspergillus ni-ger — реакцию образования лимонной кислоты. Эти открытия послужили основой для разработки технических способов получения названных продуктов. Установил путь восстановления растениями нитратов до аммиака. Показал, что при фиксации атмосферного азота азотобактером образуется аммиак. Выяснил характер изменений фотосинтеза в течение суток. [107а] [c.259]

Вопрос о роли растительных кислот в фотосинтезе возникает особенно остро при рассмотрении кислотного метаболизма у суккулентов. Наиболее поразительная его черта — суточные колебания. Накопление кислот у суккулентов ночью и их исчезновение днем привлекали внимание исследователей. Таблица, составленная Беннет-Кларком [179J, показывает, что у некоторых растений титруемая кислотность возрастает с вечера к утру в 12 раз у других растений это возрастание составляет лишь несколько процентов. В некоторых случаях наблюдалось ночное убывание кислотности. Следует указать, что титруемая кислотность не вполне характеризует образование растительных кислот, так как и другие факторы могут влиять на pH сока. Дневные колебания кислотности у большинства суккулентов вызываются главным образом возникновением и исчезновением яблочной кислоты, но у некоторых видов таким колебаниям подвергается лимонная кислота. Даже кислоты, присутствующие в сравнительно малых концентрациях, участвуют в этих колебаниях наряду с яблочной и лимонной кислотами [212]. [c.274]

Мейер [142] дает следующее объяснение кислотообразователь-ного цикла. Он указывает, что суккуленты вследствие их сравнительно незначительной поверхности могут испытывать затруднения при получении извне достаточного количества двуокиси углерода для фотосинтеза. Он предложил механизм, при котором образовавшиеся ночью продукты дыхания могут использоваться для фотосинтеза на следующий день, так как вместо полного сжигания углеводов до двуокиси углерода дыхание прерывается на стадии яблочной или лимонной кислоты, и эти кислоты остаются в растениях до утра. Мейер предполагает, что растительные кислоты являются промежуточными продуктами дыхания, однако их исчезновение на свету доказывает, что они являются также промежуточными продуктами фотосинтеза. [c.274]

К ресинтезу углеводов, или это чисто окислительный процесс. Если признать правильность теории, доказывающей, что все восстановительные ступени фотосинтеза между комплексами СО ) и Н СО должны быть фотохимическими (см. фиг. 20), то темновое превращение яблочной или лимонной кислоты в углеводы кажется невозможным. Уровни восстановленности этих кислот меньше единицы, т. е. они не могут превращаться в углеводы без доступа энергии. Но мы уже рассматривали в главе VH схемы реакций, в которых лишь первая ступень восстановления двуокиси углерода использует световую энергию, а энергия, нужная для последующих ступеней восстановления, доставляется дисмутациями. Таким образом, яблочная и лимонная кислоты могли бы восстанавливаться до углеводов и без помощи света, если часть их будет одновременно окисляться. Подобная энзиматическая дисмутация считается возможной [179] она поддерживается фактом, что дыхательный коэффициент суккулентов во время темнового разрушения кислот часто значительно выше чем 1,33, т. е. величины,. соответствующей сжиганию яблочной кислоты 1212J. В случае чистой дисмутации этот коэффициент должен обратиться в бесконечность. В связи с этими рассуждениями можно привести и другие экспериментальные данные. На стр. 271 указывалось, что в опытах по образованию водорослями крахмала в темноте могли использоваться, как правило, только вещества с i >-1 однако оказалось, что существуют некоторые исключения. [c.276]

В предыдущем разделе было отмечено, что прямое участие яблочно-й и лимонной кислот в фотосинтезе суккулентов является возможным, но никоим образом не доказанным. Еще менее ясна связь превращения яблочной и лимонной кислот с фотосинтезом у несуккулентов. Быте упоминалось, что Руланд и Ветцель [166] объясняют кислотообразование у растений, содержащих оксалаты, дезаминированием аминокислот, а не окислением или сбраживанием углеводов. [c.277]

В биохимии открыт и подробно изучен целый ряд ферментных систем, детально расшифрованы отдельные этапы протекающих превращений. В качестве примеров можно привести гликолиз, в котором обнаружено в общей сложности не менее 22 звеньев, цикл лимонной кислоты, включающий 12 этапов, процессы расщепления и синтеза жирных кислот, синтеза гликогена, изопрено-идных соединений, образования мочевины в печени, образования сахарозы при фотосинтезе, пентозного, глиоксилевого и др. Подробные сведения об этих сложных процессах и осуществляющих их многоферментных системах можно найти в разнообразных руководствах по биохимии. [c.87]

Лимонная кислота также быстро метится при фотосинтезе в атмосфере с С Ог. По-видимому, опа образуется путем конденсации ацетилкофермента А с щавелевоуксусной кислотой — так Н5е, как в цикле трикарбоновых кислот (гл. 10). Щавелевоуксуспая кислота, возможно, образуется путем прямого карбоксилирования ФЕП из цикла восстановления углерода [уравнение [c.547]

Можно думать, что ранние протоводоросли [469, 470] еще не были способны к дыханию, а могли только переносить присутствие кислорода. По-видимому, такие организмы вымерли. В настоящее время не известны такие сине-зеленые водоросли (или другие растения), которые не были бы способны получать энергию путем дыхания, хотя, насколько известно, цикл лимонной кислоты у сине-зеленых водорослей неполон [1737]. Более того, редко наблюдался настоящий рост растений без кислорода. Даже зеленые водоросли [1339], адаптированные к водороду и не высвобождающие кислород 12, Ж), не могут расти без кислорода. Но быть может, кислород нужен не для дыхания, а для биосинтеза. Некоторое растения предпочитают пониженные давления кислорода [1801]. Но, как бы там ни было, прокариотические и эукариотические растения могут утрачивать фотосинтез и хлорофилл и жить только на дыхании 12, Е, 14, Е) [33, 1477—1479]. [c.141]

Стимулом к изучению автоволновых процессов явилось открытие в 1959 г. Б.П. Белоусовым автоколебательных процессов при реакции окисления лимонной кислоты броматом с катализатором - ионами церия. Наблюдались периодические переходы церия из трехвалентной в четырехвалентную форму и обратно Се Се . Процесс сопровождался периодическими изменениями окраски от розовой к голубой и обратно. Исследования, проведенные А.М. Жаботинским с сотрудниками в 70-е гг., доказали существование автоколебаний и автоволн не только в различных химических системах, но и в биологических процессах, таких,как гликолиз, фотосинтез и др. [c.127]

Согласно классическому представлению, существовавшему до последних лет, снижение содержания СО2 вызывает возрастание значения pH. В результате этого при pH от 6,4 до 7,3 сильно зависящий от pH фермент фосфорилаза должен активизироваться и разложить осмотически неактивный крахмал на сахара. Хлоропласты, в которых осуществляется фотосинтез, находятся в замыкающих клетках устьиц, тогда как в прочих клетках эпидермиса их обычно нет. Но как нам теперь известно, в повышении осмотического потенциала клеток участвует не сахар, а прежде всего калий. Он извлекается из побочных клеток, служащих хранилищами калия. Как хорошо видно на рис. 37, побочные клетки значительно крупнее замыкающих клеток. По электрохимическим причинам в замыкающие клетки наряду с калием в эквивалентном количестве должны попадать и анионы. У некоторых растений, таких, как лук (Allium сера) и других, содержание ионов К" уравновешивается содержанием I . Однако в большинстве случаев в качестве электрохимического эквивалента выступает яблочная кислота — известный и важный промежуточный продукт цикла лимонной кислоты. Возникшие при диссоциации яблочной кислоты протоны (Н ), вероятно, с помощью протонного насоса выводятся. А взамен [c.145]

В биохимии открыты так называемые метаболические циклы, в процессе которых в организме осуществляется илн полный распад сравнительно несложных по своему строению соединений различных продуктов обмена веществ (сахара, уксусная кислота, лимонная кислота и др.) — м ет а бол ито в или синтез тех или иных соединений, К таким циклам относятся цикл трикарбоновых кислот, пентозофосфатиый цикл, цикл превращения углерода при фотосинтезе, циклы образования и превращения азотистых веществ, жиров. [c.391]

В хлоропластах для восстановительного аминирования используются электроны, образующиеся в световых реакциях фотосинтеза. а-Кетогпутаровая кислота образуется из лимонной и щавелевоянтарной кислот через реакции цикла Кребса (гл. 10). Количества этих кислот, участвующих в фотосинтетическом образовании глутаминовой кислоты, должны быть очень [c.550]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология