Биохимия ответы / 30
.docxПервичный синтез углеводов у С₃- и С₄-растений.
В ходе темновых реакций фотосинтеза происходит эндергонический процесс образования углеводов из диоксида углерода (СО2) и воды, в котором в качестве энергетических источников используются продукты световых реакций НАДФ×Н и АТФ. Последовательность химических превращений в темновой стадии фотосинтеза была выяснена американскими биохимиками М Кальвином, А. Бенсоном и Д. Басхемом в 1946-53 г.г. и впоследствии названа циклом Кальвина вследствие того, что открытые ими превращения имели циклический механизм. Все эти реакции протекают в строме – жидкой дисперсионной среде хлоропластов.
Для установления первичных продуктов, которые образуются при фотосинтезе из СО2 и Н2О, М. Кальвин и его сотрудники использовали культуру водорослей хлореллы, в которую вводили на свету меченный 14С СО2 в виде Н214СО3 и через короткие промежутки времени отбирали пробы клеток суспензии водорослей и фиксировали их метанолом. После этого из клеток хлореллы выделяли углеводы и другие органические вещества и в них определяли наличие радиоактивной метки, обусловленной включением в эти продукты 14С. При этом было установлено, что при коротких экспозициях (0,1-5 сек.) клеток водорослей в суспензионной среде, содержащей 14СО2, большая часть радиоактивной метки обнаруживалась в карбоксильной группе 3-фосфоглицериновой кислоты. Последнее свидетельствовало о том, что фосфоглицериновая кислота является первичным продуктом фотосинтеза.
В дальнейшем с использованием радиоактивной метки в виде 14С и 32Р было показано, что первичным акцептором, с которым взаимодействует СО2 служит рибулозо-1,5-дифосфат. И эту реакцию катализирует ферментрибулозодифосфаткарбоксилаза (4.1.1.39). Учитывая, что для образования карбоксильной группы кроме СО2требуется еще молекула воды, первую реакцию цикла Кельвина можно записать следующим образом:
|
|
||
|
|
|
|