28.Образование первичных аминокислот в растениях

Пути синтеза глутамат:

1)Глутаминсинтетазный – основной путь, он осуществляется с помощью двух реакций.

а) глутамат + NH₄⁺+ATPглутаматсинтетаза глутамин + АДР +Р_i

Глутаматсинтетаза – малекулярная масса 300 кД, состоит из 8 субъединиц, локализован в хлоропластах и цитоплазме.

б) синетез глутамата – фермент глутаматсинтаза

Глутамин + 2оксоглутаровая кислота + Фд_в= 2 глутамат + 2 Фд_о

Глутаматсинтаза – Mr=145-180кД

Кол-во субъединиц – 2, локализован в хлоропластах

2)Глутаматдегидрогиназный Предполагает прямое аминирование 2 –оксоглутаратовой кислоты, использую в качестве ко - фактора NADFH

2-оксоглутаровая к-та + NADFH + NH₄⁺= глутамат + NAD

Ф ермент глутаматдегидрогиназа – имеет 6 субъединиц, Mr =300 кД. Локализован в митохондриях..

Главным источником аминогрупп в ракции переаминирования является глутамат +кетокислота.

глутамат + глиоксилат глицин

пируват = аланин + 2оксоглутаровая кислота

оксалоацитат аспартат

Ферменты специфические трансаминазы.

В живых организмах наиболее распространенным путем синтеза заменимых аминокислот является реакция трансаминирования. В этой реакции донором аминогрупп служит в основном глутамат, их акцептором 2-оксокислоты — промежуточные продукты катаболизма моносахаров; при этом образуются 2-оксоглутарат и соответствующая аминокислота. Эта реакция катализируется пиридоксальзависимым ферментом — трансаминазой. Реакция широко используется в метаболическом потоке азота. В качестве оксокислот могут быть следующие соединения: пируват — конечный продукт гликолиза, из которого при трансаминировании образуется алании; оксалоацетат — конечный продукт цикла трикарбоновых кислот, из которого синтезируется аспартат. Эти аминокислоты синтезируются с помощью весьма простых одностадийных реакций:

Пируват + глутамат = Аланин + 2-оксоглутарат;

Оксалоацетат + глутамат = Аспартат + 2-оксоглутарат.

У многих бактерий аспартат служит предшественником амида аспарагина в реакции, катализируемой аспарагинсинтетазой. Эта реакция аналогична глутаминсинтетазной:

Аспартат + NH4+ + АТФ = Аспарагин + ADP + Рн + Н+.

Глутамат является донором аминогрупп при синтезе серина, углеродным скелетом которого является промежуточный продукт гликолиза —3-фосфоглицерат. В первой стадии 3-фосфоглицерат окисляется до 3-фосфопирувата, который подвергается трансаминированию с образованием 3-фосфосерина; последний под действием фосфатазы гидролизуется с образованием серина:

В есьма сложен синтез гистидина — аминокислоты, входящей в состав активных центров многих ферментов. Исходным веществом в формировании имидазольной группы гистидина является АТР, а донором углеродного скелета боковой цепи гистидина служит фосфоризилпирофосфат, донором аминогрупп — глутамин. Реакция включает 11 стадий; лишь на последних стадиях синтеза осуществляется процесс трансаминирования.

29. Роль фитохромной системы в регуляции процесса цветения у растений.

Ф итохромная система участвует в измерении растением длины дня и ночи. В условиях длинного дня длиннодневные растения цветут, а коротко дневные нет. В условиях короткого дня, наоборот, короткодневные растения цветут, а длинно дневные нет. Однако минутное прерывание темнового периода красным светом подавляет цветение короткодневных растений и вызывает цветение длиннодневных. Это действие красного света снимается, если вслед за красным светом следует освещение дальним красным светом. Таким образом, обратимые изменение фитохрома участвуют в регуляции цветения у растений. У длиннодневных растений цветение вызывает гормон гибберллинов.

Фитохром представляет собой белок (апопротеин), к которому присоединен поглащающий свет пигмент. Молекулярная масса белка фитохрома 250 кД. Он состоит из двух одинаковых субъединиц. К каждой из субъединиц ковалентно присоединена через тиоэфирную связь одна молекула поглощающего свет пигмента – хромофора, который представляет собой тетрапиррол и называется фитохромобилином.

В результате поглощения красного света хромофор в составе фитохрома ФК_к претерпевает цис-транс-изомерезацию за счет вращение молекулы относительно двойной связи между 15-м и 16-м улерода тетрапиррола. В результате хромофор ФХ_к формы фитохрома превращается в хромофор ФХ_ДК формы. Изменение в хромофоре передаются белку и приводят к изменению его конформации, которые далее возбуждают в клетках цепь сигналов, приводящих к фотоморфогенезу или иным изменением в жизни растений. Под действием ДК света молекулы ФХ_ДК формы превращаются в ФХ_к.