Sötét fázis a fotoszintézis
A sötét fázisban fotoszintézis szintézisének szerves anyagok miatt ATP és a NADP · H2. kapunk világos fázisban. Pontosabban, a sötét fázisban a kötés végbemegy a szén-dioxid (CO2).
Ez a folyamat többlépcsős a természetben, két alapvető módja van: a C3 és C4 -fotosintez -fotosintez. BETŰT C jelentése szénatom, az azt követő szám - száma primer szénatom a szerves terméket a sötét fázis a fotoszintézis. Így abban az esetben az elsődleges termék C3 -path tekinthető három szénatomot foszfoglicerinsav, nevezzük PGA. Abban az esetben, C4 -path első szerves kötődő anyag szén-dioxid négy-oxál-ecetsav (oxálacetát).
C3 -fotosintez is nevezik Calvin-ciklus tiszteletére a tudós, aki tanulmányozta. C4 -fotosintez magában Calvin ciklus azonban nemcsak azt nevezzük ciklus és a Hatch-Slack. A mérsékelt szélességi közös C3 -rasteniya, trópusi - C4.
Sötét reakciók fotoszintézis zajlik a kloroplasztisz stroma.
Calvin-ciklus
Az első reakció a Calvin ciklus karboxilréteg a ribulóz-1,5-bifoszfát (RiBF) .Karboksilirovanie - egy összekötő CO2 molekulák. ezáltal a karboxilcsoport -COOH. RiBF - egy ribóz (öt szénatomos cukor), amelyben egy terminális szénatomot tartalmaz kötött foszfátot csoportok (képzett foszforsav):
Kémiai képlet RiBF
A reakciót enzim katalizálja ribulóz-1,5-bifoszfát karboxiláz-oxigenáz (rubisco). Ez nem csak katalizálja a kötődését a szén-dioxid, hanem az oxigén, amint azt a „oxigenáz” a nevében. Ha rubisco reakcióját katalizálja az oxigén hozzáadásával, a szubsztrát, a sötét fázisban a fotoszintézis már nem az utat a Calvin-ciklus, és az úton fotorespiráció. hogy alapvetően káros a növényekre.
Catalysis CO2 mellett reakció RiBF fordul elő több lépésben. Az eredmény egy hat szénatomos instabil szerves vegyület, amely azután osztja két három-szénmolekulák foszfoglicerinsav (PGA).
Következő PGA több enzimatikus reakció felléphet az energiafelhasználás az ATP és csökkenti a teljesítményt NADPH · H2. alakítjuk phosphoglyceraldehyde (PHA), más néven trióz-foszfát.
Egy kisebb részét PHA kilép a Calvin-ciklus, és használjuk a szintézis több komplex szerves vegyületek, mint például a glükóz. Ő viszont lehet polimerizált a keményítő. Egyéb anyagok (aminosavak, zsírsavak) vannak kialakítva részvételével különböző kiindulási anyagok. Az ilyen reakciókat figyeltek nem csak növényi sejtekben. Ezért, amikor tekinteni, mint egyedi jelenség, fotoszintézis, a klorofill-tartalmú sejtek, hogy végződik a szintézisét PHA, glükóz helyett.
A legtöbb PHA-molekulák maradnak a Calvin-ciklus. Mivel ez egy átalakítások sora, amelyek eredményeként a PHA válik RiBF. Azt is használja az energiát az ATP. Így RiBF regenerált kötődni új molekulák szén-dioxid.
Hatch-Slack ciklus
Sok növény a forró élőhelyek A sötét fázis fotoszintézis bonyolultabb. Az alakulását a C4 -fotosintez alakult ki, mint egy hatásosabb módja megkötni a szén-dioxid a légkörben növekedett, amikor az oxigén mennyiségét, és a rubisco t fordítottak nem hatékony fotorespiráció.
A C4 -rasteny kétféle fotoszintetikus sejtek. A levél mezofillum kloroplasztisz könnyű fázisának fotoszintézis zajlik, és a sötét részbe, nevezetesen a CO2 kötődés foszfoenol (PEP). Ennek eredményeként a négy előállított szerves sav. Továbbá, ez a sav bejut a kloroplasztisz bélelő sejtek a vezetőképes gerenda. Itt enzimatikusan hasítjuk a CO2 molekula. amely aztán belép a Calvin-ciklus. Után fennmaradó dekarboxileződés a három szén-sav - piroszőlősav - visszatért a mezofillumsejtekre ahol átalakul vissza PEP.
Míg a Hatch-Slack ciklus több energia-intenzív lehetőséget sötét fázisban a fotoszintézis, de az enzim kötődését és CO2 FEP hatékonyabb katalizátort, mint rubisco. Továbbá, ez nem reagál az oxigénnel. Szállítás CO2 egy szerves sav egy mélyen fekvő sejtek, amelyeket nehéz oxigén vezet az a tény, hogy a szén-dioxid-koncentráció megemelkedett, és a rubisco alig fogyasztott a kötési molekuláris oxigén.