Материалы » Аэробные энергетические процессы » Путь углерода в фотосинтезе. Цикл Кальвина

Путь углерода в фотосинтезе. Цикл Кальвина

Включение С02 в конструктивный метаболизм у фототрофов осуществляется в последовательности реакций. Она называется циклом автотрофной фиксации углекислоты, или циклом Кальвина, который сходен с пентозофосфатным циклом катаболизма сахаров у хемоорганогетеротрофов. Приведем суммарное уравнение этих реакций:

6С02 + 18 АТР + 12 NADPH + 12Н+ -> С6Н1206 + 18ADP + 12NADP+.

Для синтеза одной молекулы глюкозы здесь требуется 6 «оборотов» цикла. В цикле Кальвина, по сравнению с пентозо-фосфатным циклом, для регенерации акцептора С02 необходимы две дополнительные реакции:

Дальнейшая последовательность реакций представляет собой «обращение» гликолиза, где в качестве восстановителя используется NADPH, что приводит к образованию глюкозы.

Аналогичный цикл фиксации С02 функционирует у хемоли-тоавтотрофных бактерий.

У растений начальные ферменты цикла Кальвина локализованы в хлоропластах. В клетках фототрофных бактерий рибулозоди-фосфаткарбоксилаза найдена в карбоксисомах, хотя не исключено, что там она пребывает в латентном состоянии.

В процессе функционирования цикл Кальвина подвергается строгой метаболической регуляции. Особенно тонко регулируется активность фосфорибулокиназы, в частности, чувствительной к энергетическому заряду клетки и к степени восстановленности NAD. Цикл работает эффективно только в условиях нормального снабжения энергией и восстановителями.

Бесхлорофильный фотосинтез

Особый тип фотосинтеза – без участия хлорофильных пигментов – обнаружен у экстремально галофильных архебактерий. Это единственный тип фотосинтеза, не включающий электрон-транспортную цепь. Клетки галобактерий содержат особый белок – бактериородопсин, включающий каротиноид – ретиналь. Совместно с фосфолипидами бактериородопсин формирует так называемые фиолетовые мембраны, которые в виде «бляшек» покрывают до 50% поверхности клеток. Под действием света бактериородопсин транслоцирует протоны из цитоплазмы в окружающую среду, создавая протонный ТЭП, который посредством Н+-АТРсин-тетазы преобразуется в АТР.

Система автотрофной фиксации С02 у галобактерий не обнаружена, по-видимому, они существуют как фотоорганогетеротрофы.


Семейство злаковые (Poaceae, Gramineae).
Злаки играют выдаю­щуюся роль в жизни человека и занимают господствующее положение при формировании ряда типов тра­вянистой растительности — лугов, степей, прерий и пампасов, а также саванн. Известны примерно 900 ро­дов и до 11 000 видов злаков. В стра­нах СНГ естественно произрастает и культивируется свыше 1500 видов злаков, относящихс ...

Биогологически активные (действующие) вещества лекарственных растений
Дикорастущие растения как источник лекарственных средств изучены еще недостаточно. Предварительному химическому и фармакологическому исследованию подвергнуто не более 4% из 300 тысяч видов высших растений. В настоящее время, несмотря на огромные успехи в создании синтетических лекарственных средств, в состав более 30% лечебных препарат ...

Системная модель мира
«С точки зрения системного подхода Мироздание – это грандиозная суперсистема, состоящая из множества иерархически взаимосвязанных подсистем разной природы и разного уровня сложности (космические, физические, химические, геологические, биологические, психологические, политические, экономические и т.д.), находящихся в разного рода отноше ...