Тъмната фаза на фотосинтезата, платформа съдържание

Тъмната фаза на фотосинтезата

Тъмната фаза на фотосинтеза - сложни химични реакции, които водят до възстановяване на абсорбираната лист CO2 поради фазата на леки продукти (АТР и NADPH) и образуват органични вещества.

ATP и NADPH сформирана през светлата фаза и се използва за възстановяване на CO2, се нарича асимилативно власт.

цикъл Келвин (P-цикъл 3)

RuBF 3 + 3 + 6 CO2 NADPH + 9 + 3 ATF3 RuBF РНА + 3 H2O + NADP + ADP + 9 3N3RO4

То се провежда в стромата на хлоропластите

Calvin етапи на цикъла:

Карбоксилиране - prisoednienie молекули 3 СО2 да рибулоза-1,5-бифосфат (RuBF).

2. Възстановяване - възстановяване на PGA използване асимилационна сила, за да се образува PHA.

3. Регенерацията - Възстановяване RuBF молекула.

RuBF и PHA - крайният продукт на цикъла на Калвин. Всички други вещества, които участват в него, се нарича междинни.

Т. За. В образуваната Келвин цикъл пентоза, то се нарича също редуктивно пентоза фосфат цикъл (RFT-пръстен).

RuBF 3 + 3 + CO2 NADPH + 6 3 9 АТР RuBF РНА + 3 + 3 H2O + NADP + ADP + 9 3N3RO4

Люка цикъл - Отпускане и С4 - растения

Австралийски изследователи в 1967 са установили, че царевица, захарна тръстика, сорго, и някои други. Тропически растения първичния продукт на тъмната фаза не са PGA и оксалацетат.

В допълнение, тези растения не са само granal но agranalnye хлоропласти.

В резултат на по-нататъшни изследвания е открит друг фотосинтеза цикъл, наречен цикъл Hatch - Отпускане или С4 - цикъл.

Основният продукт на тъмната фаза - оксалацетат - съдържа в молекулата си 4 въглеродни атома.

акцептор СО2 в този цикъл е фосфоенолпируват (PEP)

В резултат на карбоксилиране в оксалацетат PEP и ортофосфат.

PEP + СО2 + H2O оксалоацетат + Н3РО4

(Enzyme :. PEP карбоксилаза е локализиран в цитозола или във външната мембрана на хлоропласта).

оксалацетат образование се случва извън хлоропластите granal такива.

Полученият оксалацетат отива в хлоропластите, а тук с участието на NADPH намалена до малат:

Оксалоацетат + NADPH + Н + малат + NADP +

ензим: NADP + - зависим малат дехидрогеназа

В някои растения, оксалоацетат се превръща аспартат:

Оксалоацетат + на NH3 + NADPH + Н 2О аспартат

Малат аспартат или транспортирани от клетките в мезофилни хлоропласти лигавицата проводимите греди.

В зависимост от вида на киселина - малат или аспартат - транспортирани до накладки клетки, растения са разделени на два типа: ябълчна или аспартат.

Клетките на тези киселини derkarboksiliruyutsya електрод.

Оксидативен декарбоксилиране на малат накладки клетки agranalnyh hloropalstah:

Малат + NADP + пируват + SO2_ + NADPH + Н +

Оксидативен декарбоксилиране на малат накладки клетки agranalnyh hloropalstah:

Малат + NADP + пируват + SO2_ + NADPH + Н +

SO2_ispolzuetsya за карбоксилиране RuBF

(Средно карбоксилиране), т. Е. включени в С3 цикъл, простираща се в agranalnyh хлоропласти лигавицата клетки.

Пируват се връща към хлоропластите на мезофилни клетки, където се фосфорилирани за сметка на АТР - Каталог светлина фаза, което води до регенерирането на PEP - акцептор СО2 и затваряне на пръстена:

PVC + ATP + FN PEP + AMP + FFN

Представители на тази група от растения са захарна тръстика, царевица, сорго,

Особено С4 - цикъл

1. От оксалоацетат - първичен продукт - получени или малат аспартат;

2. цикъл се разделя на два етапа:

1 - карбоксилиране на PEP в мезофилни клетки,

2 - декарбоксилиране на малат или aspatrata в BSC.

3. цикъл е разделен в пространството започва и завършва в главното мезофилни клетки и декарбоксилиране появява в клетки, покриващи.

С3 - С4 и - бримки действат заедно. Съвместната операция на два цикъла е наречен кооперация фотосинтеза.

Основната функция на С4 - цикъл - концентрацията на СО2 за C3 - цикъл.

С4 - цикъл е вид помпа (помпа въглероден диоксид) за C3 - цикъл, през който атмосфера CO2 прехвърля в C3 - цикъл.

С3 - растения - повечето селскостопански растения;

С4 - растения - предимно тропични и субтропични растения. Те са много ползотворно.

В условия на суша и високи температури фотосинтеза е с висока интензивност.

Повечето от най-лошите плевели в света - C4 - растението.

При неблагоприятни условия, някои C3 - растение започва да работи и С4 - цикъл.

Чрез работа на помпата въглероден диоксид (С4 - цикъл) концентрация на СО2 в електрода клетки, където С3 цикъл е няколко пъти по-голяма, отколкото в заобикалящата среда.

Това е много важно, така до С4 - .. растения живеят в условия на висока температура, когато разтворимостта на СО2 е значително намалени.

Листата на С4 - растения карбонизирането появява два пъти.

Особености на анатомичната структура на листа
С4 - растения

1. Голям брой електропроводими греди, което прави бързо изтичане на асимилира от лист.

2. Клетките се granal лист мезофилни хлоропласти.

Клетките, покриващи - големи agranalnye хлоропласти.

Основните granal хлоропластите на мезофилни клетки са основната карбоксилиране на PEP и регенерация на PVC или аланин, т.е. тук започва и завършва С4 - .. цикъл.

В agranalnyh хлоропласти клетка електрод е dekaboksilirovanie С4 - киселини и С3 Цикъл

Granal хлоропласти на мезофилни клетки съдържат основния Фотосистема I (PS I) и Фотосистема II (PS II), следователно, те са циклични и нециклични photophosphorylation с образуването на АТФ и NADPH.

Agranalnye хлоропласти лигавицата клетки съдържат Фотосистема I (PS I) и те могат само цикличен фосфорилиране. НАДФ не е възстановена в тези клетки.

С4 - предоставяне на цикъл в С3 цикъл водород за възстановяване СО2.

За нормалното протичане на тъмната фаза на фотосинтеза изисква строг координация ускорява С3 - С4 и - цикли и бързо изтичане на асимилира.

В еволюцията на C3 - цикъл се яви пред С4 - цикъл.

В дървесни растения (по-стара форма на живот) С4 - цикъл не е открит.

Дебелецови киселина метаболизъм
метаболизъм Crassulacean киселина
(CAM фотосинтеза) Този тип фотосинтеза първи път е открит в растения от семейство Crassulaceae (Crassulaceae).

Растенията, които имат този вид на фотосинтеза, наречен CAM тип растения.

CAM тип растения - сукуленти расте в сухи места, в които устицата се отварят през нощта и се затварят през деня, за да се намали транспирацията.

Следователно, тези растения абсорбират CO2 през нощта.

1. Тъмната фаза на фотосинтезата е разделен във времето: СО2 абсорбира през нощта, и реставрирана в следобедните часове (ден сукуленти затвори устицата да се намали транспирацията).

2. От оксалоацетат като в С4 растения, образуван малат.

3. карбонизация в тъканите се появява два пъти: през нощта карбоксилиране на PEP, в следобедните часове - RuBF.

Както цикъл С4-, пестене на вода CAM тип фотосинтезата е по избор, доставяне СО2 в С3 растения цикъл адаптирани към живот в условия на висока температура или липса на влага.

В следобедните часове в топлина CAM растения съхранявате до CO2. образувани в резултат на дишането, и през нощта, когато устицата са отворени, те абсорбират CO2 от въздуха.

CAM фотосинтеза помогне за намаляване на транспирацията и магазин вода, но ефективността на тези растения е много по-ниска от тази на растения С3.

Характеристики CAM растителните клетки

Мезофилни клетки в CAM растения е няколко пъти по-големи, т.е.. А. Те имат повече вакуоли.

Броят на устицата е много по-висока от тази на С3 и С4 растения.

Гликолат цикъл фотосинтеза

През 1779, J. Jan Ingenhousz установено, че понякога през деня, на много висока температура и осветление, растенията излъчват и поглъщат O2 CO2.

След 150 години на явлението помни и нарича photorespiration (тип на газов обмен, активиране на светло зелено клетки).

През 60-те години на ХХ век започва да учи photorespiration. Оказа се, че голяма роля в този процес се играе RuBF боксилазния. Ако не е достатъчно СО2 и О2 са много, то може да бъде прикрепен към RuBF не СО2 и О2, т. Е. RuBF карбоксилаза може да изпълнява не само карбоксилиране, но oxygenizing функция.

RuBF + O2 + FHA + ATP + ADP fosfoglikolat

Излизайки от хлоропластите fosfoglikolat дефосфорилира

fosfoglikolat Valium + Н3РО4