Шляхи асиміляції аміаку

Аміак, що надійшов в рослину з грунту, що утворився при відновленні нітратів або в процесі фіксації молекулярного азоту, засвоюється рослинами з утворенням амінокислот і амідів. Фермент глутаматдегідрогеназа каталізує відновне амінування a-кетоглутаровой кислоти з утворенням глутамінової кислоти. На першому етапі реакції субстрати з`єднуються з утворенням імінокіслоти, яка потім відновлюється в глютамінову кислоту за участю НАД (Ф) Н. Обидва етапи оборотні:

СООН H2O СООН СООН

frac12- macr- frac12- НАД (Ф) Н + Н + ½

С = О + NH3 frac34-frac34-frac34-® C = NH frac34-frac34-frac34-® СН - NH2

frac12- frac34-frac34-frac34- frac12- frac34-frac34-frac34- ½

СН2 CH2 macr- CH2

frac12- H2O frac12- НАД + ½

СН2 CH2 CH2

frac12- frac12- ½

СООН COOH COOH

a-кетоглутарова кислота a-іміноглутарат глютамінова кислота

Глютаматдегідрогеназа (мол. Маса 200-300 кДа) виявлена в листі і коренях у всіх вищих рослин, але в коренях її активність вище. Фермент локалізована переважно в мітохондріях, хоча є в цитоплазмі і в хлоропластах. Він складається з 4-6 субодиниць. Це фермент зворотної дії і залежить від рН. Оптимум рН для амінування на 1,5 одиниці вище, ніж для дезаминирования.

Глютамінсінтетаза каталізує реакцію, в якій глютамінова кислота функціонує як акцептор NH3 для освіти аміду глютамина. Для цієї реакції необхідна АТФ:

СООН СООН

frac12- ½

З - NH2 + NH3 + АТФ СН - NH2 + АДФ + Фн

frac12- ½

СН2 CH2

frac12- ½

Відео: Carbon and Nitrogen Cycles

СН2 CH2

frac12- ½

СООН О = C-- NH2

Глютамінова кислота глютамин

Іони марганцю, кобальту, кальцію і магнію є кофакторами глютамінсінтетази. Фермент виявлений у всіх органах рослин і локалізована в цитоплазмі.

Крім a-кетоглутаровой кислоти, що грає основну роль в первинному зв`язуванні аміаку, роль акцепторів аміаку в рослинах можуть виконувати і інші органічні кислоти, які за допомогою відповідних ферментів взаємодіють з NH3, утворюючи так звані первинні амінокислоти. Вони ж служать акцептором аміногруп в різних реакціях переамінування. До числа цих органічних кислот відносяться щавелевоуксусная, піровиноградна, гідроксіпіровіноградная, гліоксилової і інші, в процесі відновного амінування яких виходять відповідно аспарагінова кислота, аланін, серин, гліцин.

Прийнято вважати, що освіта аспарагина переважає в тому випадку, коли відбувається розпад білків в насінні. У клітинах кореня і листя зростаючого рослини йде, головним чином, освіта глютамина. Таким чином, освіта аспарагина - це шлях знешкодження аміаку, що з`являється при розпаді білка - так звана регресивна гілка азотного обміну, тоді як синтез глютамина - це шлях знешкодження аміаку при синтезі білка - прогресивна гілка азотного обміну.

Роль амідів в рослині різноманітна. Це не тільки форма знешкодження аміаку, це і транспортна форма азотних сполук, що забезпечує відтік їх з одного органу в інші. Крім того, аміди і їх попередники амінокислоти є матеріалом для створення багатьох інших амінокислот в реакціях переамінування, коли аминогруппа амінокислоти обмінюється з кетогруппу кетокислот з утворенням амінокислоти.

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі