САМ-тип метаболизма. Потоки метаболитов в хлоропласт и из него

Фотосинтез растений » САМ-тип метаболизма. Потоки метаболитов в хлоропласт и из него

Суккуленты (роды Crassula

,

Bryophyllum

и др.) также приспособились осуществлять фотосинтез в условиях резко засушливого климата. Для них характерен суточный цикл метаболизма С4-кислот с

образованием яблочной кислоты ночью? В соответствии с английским выражением crassulacean acid metabolism (САМ) этот тип фотосинтеза часто сокращенно называют САМ-метаболизм.

Устьица этих растений днем обычно закрыты, что предотвращает потерю воды, и открываются ночью. С02 поступает в листья, где при участии содержащейся в цитоплазме ФЕП-карбоксилазы взаимодействует с фосфоенолпируватом, образуя оксалоацетат. Источником ФЕП-карбоксилазы взаимодействует с фосфоенолпируватом, образуя оксалоацетат. Источником ФЕП служит крахмал. То же самое происходит и с С02, который освобождается в клетках в процессе дыхания. Образовавшийся оксалоацетат восстанавливается под действием NADH-зависимой малатдегидрогеназы до яблочной кислоты, которая накапливается в вакуолях клеток листа.

Это приводит к закислению клеточного сока в ночное время. Как и у С4-растений, оксалоацетат может быть источником аспартата, однако этот путь здесь менее выражен.

Днем в условиях высокой температуры, когда устьица закрыты, малат транспортируется из вакуолей в цитоплазму и там декарбоксилируется при участии малатдегидрогеназы декарбоксилирующей (малик-энзима) с образованием С02 и пирувата. С02 поступает в хлоропласты и включается в них в цикл Кальвина, участвуя в синтезе Сахаров.

Таким образом, у растений с фотосинтезом по типу толстянковых много общего с С4-путем фотосинтеза. Однако при САМ-метаболизме фиксация С02 с образованием малата (ночью) и декарбоксилирование малата с высвобождением С02 и пирувата (днем) разделены во времени. У С4-растений эти же реакции разграничены в пространстве: первая протекает в хлоропластах мезофилла, вторая — в клетках обкладки. При достаточном количестве воды ряд растений с метаболизмом по типу толстянковых могут вести себя как С3-растения. В свою очередь некоторые растения с С3-путем фотосинтеза при недостатке воды проявляют черты САМ-метаболизма.


Прочие статьи:

Требования к условиям произрастания
Облепиха – светолюбивая культура. Она не выносит затенения, не может расти под пологом высоких деревьев и кустарников. Молодые растения не выдерживают конкуренции травяного покрова. Растения хорошо растут и плодоносят на легких, водо- и ...

Роль в биоценозах
На первый взгляд кажется, что роль бабочек в природных процессах незначительна. Якобы они выполняют незначительную («ведь перепончатокрылые куда важнее!») роль в опылении цветов, а гусеницы приносят лишь вред, поскольку уничтожают листья ...

Подкормка удобрениями
По поводу подкормки кактусов удобрениями существует много разных точек зрения. Это достаточно спорный вопрос и, как правило, он основывается на чьем-то опыте. Поскольку кактусы очень своеобразные растения, то удобрения для них особенные. ...

Разделы