Особенности азотного обмена растений.
Все особенности связанны с автотрофностью растения.
1 растения используют для питания и синтеза азотистые соединения, в основном минеральные формы азота (нитратная и аммиачная) и немного способны поглощать органические соединения (аминокислоты, нуклеотиды). Но для усвоения и эти соединения подвергаются расщеплению с выделением аммиака.
2 Очень экономный расход азота. При жизни растения не выделяют азотные соединения и многократно реутилизируют их. Кроме этого когда это возможно растения азотные соединения без азотными.
6 Биосинтез аминокислот.
Происходит:
1 прямое аминирование, ему подвергаются кетокислоты. Главным образом альфа - кетоглутаровая кислота, которая образуется в цикле Кребса. При этом образуется глутаминовая кислота, фермент – глутаматдегидрогеназа.
Коферментами могут быть НАД или НАДФ. Кроме альфа –КГК в ассимиляции NH3 могут принимать участие ЩУК, ПВК и др. аминокислота образовавшаяся прямым аминированием называется первичной.
2 переаминирование (транс). Этим способом образуется большинство аминокислот. Аминогруппа переносится с 1 аминокислоты на кетоновую кислоту с образованием другой аминокислоты.
Реакция катализируется транс амилазами кислоты, которые используются для биосинтеза аминокислот образуются как промежуточные продукты, в основном реакции дыхания.
3 амидирование.
Аспарагиновая и глутаминовая кислоты могут образовывать амиды (аспарагин и глутамин) присоединяет к карбоксильной группе еще 1 молекулу NH 3. реакция идет с затратой АТФ. Катализируется ферментом глутамин синтетазой. Процесс имеет большое значение, т. к. большая часть минерального азота усваивается этим путем. Амиды в дальнейшем легко передают амидную группу на кетокислоты с образованием аминокислот.
7 Образование аминокислот при фотосинтезе.
В процессе фотосинтеза образуется 5 кислот:
Из ФЛК могут образоваться серин и аланин. Из серина путем замещения гидроксильной группы NH группы образуется цистин
С-4 пути образуется ЩУК, которая путем транс амилирования дает аспарагиновую кислоту. В процессе фото-дыхания из глеокселевой кислоты при переамилировании получается глицин.
8 Восстановление нитратов.
Нитраты образуются в почве путем окисления аммиака нитрофильными бактериями. Процесс редукции двуэтапен.
1 восстановление нитрата до нитрита: NO3 ---NO2
Катализируется ферментом нитрат редуктазой, в переносе электронов участвуют коферменты НАД, ФАД и ионы молибдена. Повышенное содержание молибдена в почве увеличивает усвоение азота растениями.
2 восстановление нитрата до аммиака: NO2—NH4
Сопряжено с переносом 6 электронов и катализируется ферментом NO2 – редуктазой, которая содержит FeS - группу.
Оба этапа могут происходить как в корнях так и в листьях(хлоропласты), а в корнях в пропластидах. Большинство древесных растений восстанавливают NO3 в корнях, большинство с. х. – в корнях и листьях (свекла и хлопчатник в листьях).
9 Образование и роль амидов в растении.
Полученный в результате редукции нитратов аммиака очень ядовит и содержится в растениях в очень незначительном количестве, т. к. усваивается с образованием аминокислот и амидов. Ведущая роль связывания аммиака принадлежит реакциям биосинтеза глутаминовой кислоты (глутамат) и ее амида (глутамина).
Т. О. каждая молекула дикарбоновой аминокислоты может связать и обезвредить 1 молекулу аммиака, таким же путем образуется аспарагин и аланин из ПВК. Амиды могут накапливаться в больших количествах, особенно их много образуется при проростании семян бобовых, когда происходит интенсивный гидролиз белков и образуется много NH3 .
Роль амидов
1 участие в обезвреживании аммиака.
2 участие в переаминировании. Отдают аммиачную группу не только для синтеза аминокислот, но и при образовании других соединений (азотистые основания).
3 являются резервом дикарбоновых аминокислот.
4 являются запасной и транспортной формой азота.
