Cтраница 1
Синтез хлорофилла у растений складывается из нескольких этапов, которые в свою очередь состоят из ряда последовательных реакций. Из низкомолекулярных соединений ( а-атомов уксусной кислоты и глицина) образуются структурные единицы - пиррольные кольца, которые затем участвуют в образовании тетратшррола. Окисление хлорофилла А приводит к образованию хлорофилла В. [1]
Синтез хлорофилла in vivo проходит через те же стадии, что синтез тема, вплоть до протопорфирина. [2]
Исходными для синтеза хлорофилла субстратами являются очень простые органические соединения - ацетат и глицин. Процесс синтеза хлорофилла принято подразделять на три этапа. Образование ацетилкоэнзима А, в котором принимают участие ацетат, коэнзим А и АТФ. Реакция катализируется ацилкоэнзим А-синтетазой. [3]
При возобновлении синтеза хлорофилла проламеллярные тела развиваются в нормальные хлорофиллсодержащие ламеллы хлоропластов. Об этом свидетельствуют данные Мюлеталера и Фрей-Висслинга [24] ( фиг. Смит и Купке [32 ] выделили из этиолированных листьев бобов комплекс протохлорофилл - белок, так называемый голохром, который представляет собой белок с молекулярным весом 800 000 и содержит одну молекулу про-тохлорофилла на молекулу белка. При освещении голохрома происходит восстановление протохлорофилла в хлорофилл. Природа восстановителя для этой реакции неизвестна. Возможно, голохром является компонентом про-ламеллярного тела, которое в конечном счете превращается в ламеллы хлоропластов. [4]
В условиях ингибированного синтеза хлорофилла или дефицита минеральных веществ, например марганца, развитие хлоропластов из пропластид имеет иную морфологическую картину. Ингибирование синтеза хлорофилла может быть вызвано этиолированием, мутацией или действием стрептомицина. [5]
Однако и элегантном синтезе хлорофилла [89] координационная сфера металла не используется в качестве модели в ходе циклизации профирина. [6]
Влияние КС на синтез хлорофилла и на распад углеводов обусловлено, вероятно, его действием на соответствующие ферменты, которое пока осталось невыясненным. [7]
Предполагают, что скорость синтеза хлорофилла регулируется фитохромом. Хотя ССК быстро становятся фотохимически активными, вначале их размеры невелики по сравнению с хлоропластами зеленых листьев. Главная часть хлорофилла, синтезирующаяся в продолжение нескольких часов после индукционного периода, служит в основном для увеличения размера светсобирающих антенн. [8]
Марганец также участвует в синтезе хлорофилла, катализирует некоторые окислительно-восстановительные реакции процессов дыхания и фотосинтеза. Симптомы марганцевого голодания у разных растений неодинаковы ( пятнистый хлороз, полосчатость, крапчатость, появление на листьях некротических пятен) и во многом сходны с симптомами дефицита железа. Признаки заболевания могут появляться как на молодых, так и на старых органах растения. [9]
В 1960 г. Вудворт осуществил лолный синтез хлорофилла. [10]
Кобальт благоприятно действует на процесс синтеза хлорофилла в листьях растений, уменьшает его распад в темноте, увеличивает интенсивность дыхания, содержание аскорбиновой кислоты в растениях. В результате некорневых подкормок кобальтом в листьях картофеля повышается общее содержание нуклеиновых кислот. Кобальт оказывает заметное положительное действие на активность фермента гидрогеназы, а также увеличивает активность нитратре-дуктазы в клубеньках бобовых культур. [11]
Несмотря на то что при синтезе хлорофилла свет служит для осуществления эндотермических реакций, в химической практике он вызывает лишь экзотермические реакции. Действительно, световая энергия способствует образованию активных форм, которые в отсутствие света регенерируют начальную систему или же инициируют реакции, дальнейшее развитие которых определяется самой реагирующей системой. [12]
Цинк принимает непосредственное участие в синтезе хлорофилла и оказывает влияние на фотосинтез и углеводный обмен в растениях. При улучшении условий питания растений этим элементом интенсивность фотосинтеза увеличивается429, при недостатке же цинка - падает и уменьшается содержание хлорофилла. В опытах Боженко57 цинк наряду с молибденом и бором значительно повышал синтез сахарозы и крахмала, а также общее содержание углеводов в наздемной массе и корнях красного клевера; одновременно повышалось также содержание белковых веществ в растениях. [13]
В процессе образования хлоропластов одновременно протекают синтез хлорофилла и формирование всего фотосинтетического аппарата. Ферменты, катализирующие темновые реакции фотосинтеза, локализуются в водянистой жидкости внутри хлоропласта ( строме), тогда как хлорофилл, осуществляющий световые реакции, связан с мембраной. Фотосинтетические мембраны содержат особые функциональные агрегаты, составленные из пигментов, ферментов и прочих молекул, участвующих в улавливании и трансформации лучевой энергии. Деление хлоропластов не скоррелировано с делением самой клетки. В хлоропластах находятся также крахмальные зерна и жировые включения, в виде которых продукты фотосинтеза отлагаются в запас. [14]
Иод влиянием гумата аммония резко усилился синтез хлорофилла. [15]