Ассимиляция аммонийного азота
Аммиак, образовавшийся при восстановлении нитратов или молекулярного азота, а также поступивший в растение при аммонийном питании, далее усваивается в результате восстановительного аминирования кетокислот, поставляемых дыханием.
В начале 70-х годов XX в. был открыт основной путь первичной ассимиляции аммония, включающий две последовательно совмещенные реакции, катализируемые ферментами глутаминсинтетазой (ГС) и глутаматсинтетазой (ГТС).
Механизм реакции включает перенос амидной группы глутамина на α-кетоглутарат в присутствии восстановителя, в результате чего происходит образование двух молекул глутамата.
Более простым способом связывания аммиака является образование аммонийных солей органических кислот. У растений с кислым клеточным соком (щавель, бегония, осоки, хвощи) содержание аммонийного азота в десятки раз превосходит содержание амидного азота.
Аммиак в растениях обезвреживается также в орнитиновом цикле и при образовании мочевины. Исходным продуктом для синтеза мочевины служит аминокислота орнитин, которая присоединяет аммиак и углекислоту, превращается в цитруллин. Цитруллин присоединяет еще одну молекулу аммиака и образует аргинин. Аргинин под действием фермента аргиназы с участием воды расщепляется на орнитин и мочевину.
Мочевина не ядовита для растений, хорошо усваивается, использование ее азота для всевозможных синтетических процессов происходит очень легко, т.к. в растительных тканях имеется фермент уреаза, катализирующий расщепление мочевины:
Но следует учитывать, что орнитиновый цикл не всегда идет до образования мочевины. В ряде случаев в растениях может накапливаться большое количество аргинина. Аргинин, содержащий 32 % азота, т.е. больше любой другой аминокислоты, наряду с амидами является соединением, в виде которого связывается избыток аммиака, поступающего в растение и не используемого для биосинтеза белков.
Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1381 | Нарушение авторских прав
|