Cтраница 2
Это гетероцисты, имеющие толстую оболочку, не делящиеся, содержащие много нитрогеназы и без фотосистемы II, и акинеты - покоящиеся клетки с плотной оболочкой. [16]
![]() |
Функционирование нитрогеназы. кружком обозначена восстановленная форма белка. Объяснение в тексте. [17] |
У некоторых азотфиксаторов вместо или наряду с молибденом в составе большой субъединицы обнаружен ванадий, у других найдена нитрогеназа, содержащая только железо. [18]
Однако для всех этих модельных систем скорости реакций оказываются значительно ниже тех скоростей, которые наблюдаются при использовании самой нитрогеназы. [19]
В обычных условиях роста на свету фиксации N2 у них, правда, не происходит, так как фермент нитрогеназа очень чувствителен к кислороду. [20]
Спектроскопические и магнитные методы позволили получить сведения о структуре и электронном строении реакционных центров ксантиноксидазы, альдегидоксидазы, нитратредуктазы и нитрогеназы, что в свою очередь дало основу для построения модельных соединений, имитирующих биохимические реакции этих ферментов. [21]
Активированный гидрогеназой Н2 восстанавливает ферре-доксин, а АТФ дает добавочную энергию для увеличения равновесной концентрации ферре-доксина или для облегчения действия фермента нитрогеназы. В этой последовательности реакций, возможно, участвует и НАД, который не включен в схему, поскольку его роль еще недостаточно ясна. [22]
Другой подход заключается в том, чтобы выделить бактериальную ДНК, кодирующую нитрогеназную систему, и ввести ее в геном микроорганизмов, не имеющих нитрогеназы, или в геном растений. Такой перенос генов из азотфикси-рующих бактерий в нефиксирующие, в частности в E. [23]
У безгетероцистных цианобактерий защита нитрогеназы вегетативных клеток от 02, в первую очередь эндогенного, осуществляется с помощью разделения во времени процессов фотосинтеза и азотфиксации, непрерывного синтеза нитрогеназы, высокой активности супероксиддисмутазы в сочетании с каталазной и пе-роксидазной активностями. В центре филаментов некоторых безгетероцистных форм часто выделяются слабопигментированные вегетативные клетки, у которых предположительно подавлена способность к фотосинтетической фиксации С02 и тем самым созданы более благоприятные условия для азотфиксации. Это не гетероцисты, но, вероятно, именно из них впоследствии развились гетероцисты как центры азотфиксации в аэробных условиях. Средством защиты от экзогенного 02 служит синтез большого количества слизи, часто окружающей клетки азотфиксирую-щих цианобактерий. Существование в виде колониальных форм также может обеспечивать создание анаэробных условий для клеток, располагающихся в центральной части колонии. [24]
Примерами комплексных соединений молекулы азота с одним атомом металла ( одноядерные комплексы) могут служить Mo ( N2) 2 [ ( H - C4H9) 3P ] 4, Mo ( N2) [ ( C6H5) 2PCH3k Мо ( С6Н5СНз) - Ы2 [ ( С6Н5) зР ] 2 - Соединения азота, моделирующие промежуточные продукты фермента нитрогеназы, являются двухъядерными комплексами - в них молекула N2 связана с двумя атомами металла. [25]
У тропического кустарника Gunnera macrophylla симбиотические циа-нобактерии Nostoc punctiforme находятся в нижней части ствола, а именно в специальных железах в местах отхождения листовых черешков. Этот вид Nosfoc тоже образует гетероцисты и нитрогеназу. [26]
После экстракции ДНК подвергают иммобилизации на нитро-целлюлозном или нейлоновом фильтре, расплавлению и гибридизации с известными последовательностями генов, ответственными за синтез тех или иных специфических ферментов. Так, наличие в пробе тотальной ДНК генов, гибридизуемых с геном, кодирующим нитрогеназу, указывает на присутствие в анализируемом сообществе азотфиксаторов, генов метанмонооксигеназы - метанотрофов, генов РуБисКО - автотрофных микроорганизмов, фиксирующих углекислоту через цикл Кальвина. Расшифровано уже несколько десятков генов, кодирующих ключевые реакции тех или иных процессов, и, применяя метод гибридизации, можно делать выводы о наличии определенных микроорганизмов в анализируемой пробе. [27]
Задачей отдаленного будущего является передача способности к фиксации азота непосредственно отдельным сельскохозяйственным культурам путем введения в них гена нитрогеназы; в результате такие растения приобретут способность к синтезу фермента, катализирующего реакцию фиксации азота. [28]
Чтобы разорвать три связи между двумя атомами в молекуле N2, необходимо затратить 941 кДж / моль, поэтому восстановление N2 до NH3 химическим путем - очень энергоемкий процесс. Соотношение между ними у разных азот-фиксирующих прокариот колеблется от 1: 1 до 2: 1, хотя в целом нитрогеназы из разных источников обнаруживают значительное сходство. [29]
![]() |
Схема кластера Д т сульфата калия K2SO4. Мно. [30] |