Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Фотосинтез

. Исключительно важный процесс аккумулирования солнечной энергии путем образования органического вещества из СО2 и Н2О, называемый фотосинтезом, в последние годы в главных своих чертах расшифрован (Хилл, Келвин и сотр.) что нужно считать одним из крупнейших достижений химии. Оказалось, что фосфат моносахарида является не только первичным «акцептором» углекислоты (веществом, присоединяющим СО2), но и круговой процесс (так называемый фотосинтетический углеродный цикл), зновь регенерирующий этот акцептор, в основном представляет собой процесс превращений фосфорнокислых эфиров моносахаридов. Разобраться в процессе фотосинтеза удалось благодаря широкому применению метода меченых атомов (тяжелый кислород О18 и радиоактивный углерод С14) и хроматографии. Эти методы позволили идентифицировать ничтожные количества веществ, образующихся в промежутки времени, измеряемые секундами. Применение воды с тяжелым кислородом показало, что при фотосинтезе, выражаемом суммарным уравнением

кислород воды выделяется в виде О2.

«Акцептором» углекислоты оказался 1,5-дифосфат рибулозы (I), который в енольной форме (1а) присоединяет углекислоту и через гипотетический промежуточный продукт (II) образует две молекулы 3-фосфата глицериновой кислоты (III):

3-Фосфат глицериновой кислоты восстанавливается водородом, образующимся при фотолизе воды, превращаясь в 3-фосфат глицеринового альдегида. Последний частично изомеризуется в 3-фосфат диоксиацетона.

Фосфаты глицеринового альдегида и диоксиацетона дают путем альдольной конденсации 1,6-дифосфат фруктозы:

1,6-Дифосфат фруктозы частично дефосфорилируется и изомеризуется в 1-фосфат глюкозы, из которого синтезируются сахароза и крахмал. Другая часть 1,6-дифосфата фруктозы претерпевает ряд превращений, приводящих к регенерации 1,5-дифосфата рибулозы — акцептора углекислоты.

Основные этапы процесса фотосинтеза схематически показаны на рис. 41.

При фотосинтезе происходят как процессы расщепления, так и процессы синтеза промежуточных продуктов — производных сахара с семью углеродными атомами (1,7- и 7-фосфатов седогептулозы),

1,6-Дифосфат фруктозы при частичном гидролизе превращается в 6-фосфат фруктозы. При отщеплении от него «активного» гликолевого альдегида образуется 4-фосфат эритрозы (тетрозы). При конденсации 4 фосфата эритрозы с 3-фосфатом диоксиацетона образуются 7-фосфат и 1,7-дифосфат седогептулозы:

При отщеплении от 1,7-дифосфата седогептулозы одного фосфатного остатка и остатка гликолевого альдегида получается 5-фосфат рибозы, изомеризующийся в 5-фосфат рибулозы. Фосфорилирование последнего дает 1,5-дифосфат рибулозы.

Нельзя не упомянуть, что фосфаты сахаров входят в качестве структурных компонентов в такие коэнзимы, как, например, аденозинтрифосфорная кислота и недавно открытые уридиновые коэнзимы, играющие огромную роль во многих процессах обмена веществ животных и растительных организмов, а также участвуют в построении нуклеиновых кислот и таких белков, как нуклеопротеиды. Во всех этих соединениях фосфаты моносахаридов (обычна рибозы и дезоксирибозы) связаны по типу N-гликозидов с пуриновыми или пиримидиновыми ядрами.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн