Nitratlarning o'zlashtirilishi va aminokislotalar sintezi

Nitratlarning o'zlashtirilishi va aminokislotalar sintezi Reja: 1. Atmosferadagi molekulyar azotni o'simliklar tomonidan o'zlashtirilishi yo'llari 2. Nitratlarni ammiakkacha qaytarilish reaksiyalari. O'simliklarda ammiakni zararsizlantirish yo'llari. Ketokislotalarning bevosita aminlanishi O'simliklar uchun hayotiy eng muhim birikmalar hisoblangan oqsillar, fermentlar, nuklein kislotalar va boshqa bir qator birikmalar azot tutuvchi moddalar ekanligi boshqa ximiyaviy elementlarga qaraganda azotning ahamiyati o'simliklar o'sishi va rivojlanishida katta ekanligini ko'rsatadi. Malumki, yashil o'simliklarning azotga bo'lgan talabini qondirish ancha qiyin masala hisoblanadi. Barcha o'simliklar molekulyar azotni bevosita o'zlashtira olmaydi. Chunki molekulyar azot o'ta turg'un bo'lib, uni faol holga keltirish uchun katta energiya sarflanishi kerak. Tabiatda molekulyar azotni ammiakkacha qaytaruvchi ko'pgina mikroorganizmlar va ayrim o'simliklar mavjud. Ular azot o'zlashtiruvchi organizmlar yoki azotfiksatorlar deb ataladi. Bunday organizmlarga geterotrof bakteriyalar-dan azotobakter, klostridium, fotosin-tetik bakteriyalardan rodospirillium, ayrim suv o'tlar va rizobium avlodiga kiradigan bakteriyalar bilan dukkakdosh o'simliklar simbiozidan iborat tizimlar kiradi. Azotfiksatorlar planetamizda yiliga bir necha million tonna erkin azotni qaytarib, ammiakka aylantiradi. Molekulyar azotning ammiakkacha qaytarilish jarayonining mexanizmi to'liq aniqlangan emas. A.N.Bax va D.N.Pryanishnikovlarning takidlashicha, molekulyar azot gidroqsilamin orqali qaytariladi. V.L.Kretovich molekulyar azot o'zlashtirilishida va uning qaytarilishida bevosita gidroqsilamin ishtirok etishini o'rgangan va isbotlab bergan. U gidroqsilamin qaytarilishida alohida ferment, yani gidroqsilamin-reduktaza ham ishtirok etishini ko'rsatgan. Molekulyar azotni o'zlashtirilishida piruvat kislota ishtirok etishi zarur. U energiyaga boy bo'lgan ATF sintezlanishi uchun material hisoblanadi. Bu energiya azotning o'zlashtirilishida sarflanadi. Shuningdek, piruvat kislota qaytarilish reaksiyalari uchun zarur bo'lgan hamda faollashgan molekulyar azotning ammiakkacha qaytarilishida ishtirok etadigan elektronlar manbai hamdir. Molekulyar azotning o'zlashtirilishi mexanizmini o'rganish elektron tashuvchi fermentlardan ferredoksinning kashf etilishiga sabab bo'lgan. Azotning o'zlashtirilishida ferredoksin ishtirok etishi muhim bo'lib, u oksidlangan piruvat kislotadan elektronlarni qabul qilib oladi va ularni faollashgan azotga uzatadi, yani bu jarayonda ferredoksin vositachi modda sifatida ishtirok etadi. Keyingi yillarda olib borilgan tadqiqotlarda dukkakdosh o'simliklar tarkibida gemoglobinga o'xshash qizil pigment borligi aniqlangan. Legoglobin deb ataladigan bu modda ham gemoglobinga o'xshab, kislorodni osonlik bilan biriktirib oladi. Legoglobin molekulyar azotning o'zlashtirilishida ishtirok etsa kerak, deb taxmin qilinadi. Ko'pchilik o'simliklar nitratlarni yaxshi o'zlashtiradi va bu jarayonlar ikki bosqichdan iborat. Dastlab nitratreduktaza fermenti nitratlarning nitritlarga aylanish reaksiyasini katalizlaydi, so'ngra nitritlar nitritreduktaza fermenti ishtirokida ammiakkacha qaytariladi. Nitritreduktaza fermenti ko'pchilik yuksak o'simliklar, zamburug''lar va mikroorga-nizmlar tarkibida uchraydi. Bu ferment FAD va molibden tutuvchi metalloflavoproteiddan iborat. Nitritreduktaza fermenti o'simliklar nitrat holdagi azotni o'zlashtirishida muhim ahamiyatga ega. Molekulyar azot, nitrat va nitritlarning qaytarilishi natijasida hosil bo'ladigan ammiak o'simliklarda to'planmay, amino-kislotalar hosil bo'lishida bevosita ishtirok etadi. Undan tashqari, ammiak amidlar (asparagin, glutamin) sintezlanishida ...