Мезофилл жасушаларында көмірқышқыл газын фиксациялау: механизмдер мен акцепторлар, C3 пен C4 фотосинтезінің салыстырмалы талдауы

Тақырып:мезофилл жасушаларында көмірқышқыл газын фиксациялаудың ерекшелігі мен акцепторлары

Негізгі ұғымдар: Жапырақ құрылысы Ксилема мен флоэма Хэтч-Слэк(С4-жолы) Мезофилл Көміртек диоксиді

Мезофилл (мезо . . . және грекше phyllon - жапырақтан), целлюлоза немесе өсімдік ұлпасының негізгі ұлпасы; жапырақ тақтасының паренхимасы, фотосинтез процестері жүретін жоғарғы және төменгі эпидермистің арасында орналасқан.

Мезофилл жасушаларында циклсіз фосфорлану басым болады және НАДФН*Н2 түзіледі. Бұл көмкерме жасушаларда жүретін Кальвин циклі үшін қажет.

Изомера

1966 жылы Аустралиалық ғалымдар М. Д. Хэтч пен Ч. Р. Слэк С4 -өсімдіктерінде фото тыныс алу іс жүзінде жоқ деуге болатынын және олар көмірқышқыл газын біршама тиімдірік сіңіретін көрсетті. С4-өсімдіктерде көміртектің айналу жолы Хэтч-Слэк жолы деп аталды.

Негізінде, С4 фотосинтезі - бұл әдеттегі С3 фотосинтезінің модификациясы және эволюция процесінде соңғысынан әлдеқайда кеш пайда болды. Hatch - Slack циклінде өсімдіктер ФЭП карбоксилаза ферментінің қатысуымен мезофилл жасушаларында көміртектің алғашқы фиксациясын орындайды.

Фосфоенолпируват карбоксилаза (ФЭП карбоксилаза) - өсімдіктер мен кейбір бактерияларда кездесетін карбоксилазалар тобының ферменті. Ол оксалоацетат пен бейорганикалық фосфаттан тұратын төрт көміртекті қосылыс түзу үшін фосфоенолпируватқа (ФЭП) бикарбонат (НСО3−) қосуды катализдейді.

ФEП + HCO3−(«бикорбонат») → оксоацетат+бейорганикалық фосфат

C3 өсімдіктері дегеніміз не? Жер бетіндегі өсімдіктердің 95% -ы C3 өсімдіктері. Атау көрсеткендей, олар C3 фотосинтетикалық механизмін, яғни Кальвин циклін орындайды. C3 фотосинтезі шамамен 3, 5 миллиард жыл бұрын пайда болған деп саналады. Бұл өсімдіктер негізінен ағашты және дөңгелек жапырақты өсімдіктер. Бұл өсімдіктерде көміртектің түзілуі эпидермистің астындағы мезофилл жасушаларында болады.

С4 өсімдіктері дегеніміз не?

С4 өсімдіктері құрғақ және жоғары температуралы жерлерде болады. Өсімдік түрлерінің шамамен 1% -ын құрайды. С4 қондырғылары көмірқышқыл газын түсіруде әлдеқайда тиімді.

С3 және С4 өсімдіктерінің ұқсастықтары қандай?

C3 және C4 екеуі де көмірқышқыл газын түзеді және көмірсулар шығарады. Олар қараңғы реакцияны жүзеге асырады. Сондай-ақ, өсімдіктердің екі түрі де бірдей жарық реакциясын жүргізеді.

С3 және С4 өсімдіктерінің айырмашылық неде?

C3 өсімдіктерінің фотосинтетикалық тиімділігі С4 өсімдіктерінің фотосинтетикалық тиімділігіне қарағанда аз. Бұл C3 өсімдіктерінде байқалған фотореспирацияға байланысты, С4 өсімдіктерінде шамалы. Сонымен қатар C3 өсімдіктері көмірқышқыл газын тек бір рет, ал C4 өсімдіктері екі рет көмірқышқыл газын түзейді.

Рубиско молекуласының моделі. Үлкен тізбектер ақ және сұр, кішілері көк және қызғылт сары түспен көрсетілген. Екі үлкен тізбек (бір ақ және бір сұр) димерге біріктірілген.

Кальвин циклінің бірінші кезеңінде рибулоза-1, 5-бисфосфатқа көмірқышқыл газын қосуды катализдейтін фермент