Szénmegkötés

A szénmegkötés a szén-dioxid CO 2 szerves anyaggá alakításának  folyamatainak általános neve . Az ilyen folyamatok autotrófokat használnak , vagyis olyan organizmusokat, amelyek maguk termelik a szükséges szerves anyagokat. Különösen a szénmegkötési folyamat a fotoszintézis egyik összetevője .

Az autotróf organizmusok szénmegkötésének nyolc biokémiai útja ismert. A leggyakoribb biológiai szénmegkötési folyamat a Calvin-ciklus .

Növények

A növények a fotoszintézis során három különböző szénmegkötési eljárást alkalmaznak, ezért három különböző osztályba sorolhatók.

• A 3 -tól kezdve a növények a Calvin-ciklust használják, és olyan vegyületeket hoznak létre, amelyek három szénatomot tartalmaznak. Ez a fajta fotoszintézis a legtöbb szárazföldi növényre jellemző.
• A Calvin - ciklus előtti 4 szénatomos növények a CO 2 -t 4 szénatommal kombinálva tartalmazzák. Az ilyen növények leveleinek sajátos belső szerkezete van. Ide tartozik a cukornád és a kukorica . Általában a C 4 eljárást 7600 növényfaj használja, ami az összes növény 3%-a [1] .
• A CAM növények a CO 2 -t éjszaka tárolják az almasav származékaként, és napközben felszabadítják a Calvin-ciklus hatékonyságának növelése érdekében. Ezt a mechanizmust 16 ezer növény [2] használja , különösen a kaktuszok .

Mikroorganizmusok

A Calvin-ciklustól eltérő mikroorganizmusok esetében ismertek a szénmegkötő mechanizmusok. A következőkhöz tartoznak:

• Fordított Krebs ciklus
• Reduktív acetil-CoA útvonal
• 3-hidroxi-propionát útvonal és két kapcsolódó ciklus ( 3-hidroxi-propionát/4-hidroxi-butirát és dikarboxilát/4-hidroxi-butirát ).

Heterotrófok

Bár szinte minden heterotróf nem tud teljesen szerves molekulákat szintetizálni szén-dioxidból, bizonyos szén-dioxid részt vesz az anyagcseréjében. [3] Először 1936-ban fedezték fel a szén-dioxid heterotróf asszimilációját H.Wood és C.Werkman, amikor a glicerin propionos baktériumok általi fermentációját tanulmányozták.. A piruvát karboxilezését , amely oxálecetsav képződéséhez vezet , Wood-Werkmann reakciónak nevezik. Kimutatták, hogy a karboxilezési reakciók minden heterotróf prokarióta, valamint minden eukarióta szervezet sejtjeiben végbemennek, beleértve a magasabb rendű növényeket és állatokat is. Egyes heterotrófok külön reakciókat alkalmaznak a szén-monoxid (karbonátion formájában) beépítésére az anyagcseréjükbe . Ezt a reakciót különösen piruvát-karboxiláz hajtja végrea glükoneogenezisben , acetil-CoA karboxiláz a zsírsavszintézisben, aminoimidazol ribonukleotid karboxiláza purin nukleotidok szintézise során de novo, valamint szén-monoxidot használnak fel az anaplerotikus reakciók során és a karbamoil-foszfát szintéziséhezkarbamoil-foszfát szintáz enzim.

Lásd még

• Anyagcsere
• Kemoszintézis
• Fotoszintézis
• Nitrogén rögzítés
• Autotrófok

Jegyzetek

1. ↑ Zsálya, Rowan; Russell Monson. 16 // C4 Növénybiológia  (neopr.) . - 1999. - S. 551-580. — ISBN 0126144400 .
2. ↑ Antony N. Dodd, Anne M. Borland, Richard P. Haslam, Howard Griffiths 1 és Kate Maxwell. Crassulacean acid metabolizmus: műanyag, fantasztikus  (angol)  // Journal of Experimental Botany . — Oxford University Press . — Vol. 53 , iss. 369 . - P. 569-580 . doi : 10.1093 / jexbot/53.369.569 .
3. ↑ Nicole Kresge; Robert D. Simony; Robert L. Hill. A heterotróf szén-dioxid-rögzítés felfedezése, Harland G. Wood  // The  Journal of Biological Chemistry  : folyóirat. – 2005.

Szótárak és enciklopédiák	Britannica (online) Universalis