O'simliklarda azot almashinishi. O'simliklarda nitratlarni va molekulyar azotning assimilyatsiyalanishi

O'simliklarda azot almashinishi. O'simliklarda nitratlarni va molekulyar azotning assimilyatsiyalanishi O'simliklar hayotida boshqa kimyoviy elementlarga qaraganda azot aloхida ahamiyatga ega. CHunki hayotiy eng muhim birikmalar hisoblangan oqsillar, fermentlar, nuklein kislotalar va boshqa bir qator birikmalar azot tutuvchi moddalardir. O'simliklar molekulyar azotni bevosita o'zlashtira olmaydi. CHunki molekulyar azot o'ta turg'un bo'lib, uni aktiv holga keltirish uchun juda katta energiya sarflash kerak. Tabiatda molekulyar azotni ammiakkacha qaytaruvchi ko'pgina mikroorganizmlar va ayrim o'simliklar bor. Bular azot o'zlashtiruvchi organizmlar yoki azotofiksatorlar deb ataladi, ular planetamizda yiliga bir necha million tonna erkin azotni qaytarib, ammiakka aylantiradi. A.N. Baх ta'kidlashicha, molekulyar azot gidroksilamin orqali qaytariladi: Moleklyar azot o'zlashtirilishida piruvat kislota ishtirok etishi zarur. Piruvat kislota energiyaga boy bo'lgan ATF sintezlanishi uchun material hisoblanadi. Bu energiya azotning o'zlashtirilishida sarflanadi. Molekulyar azotning o'zlashtirilishi meхanizmini o'rganish elektron tashuvchi fermengtlardan ferredoksinning kashf etilishiga sabab bo'lgan. Azotning o'zlashtirilishida ferredoksin ishtirok etishi muhim ahamiyatga ega. U oksidlanganda piruvat kislotadan elektronlarni qabul qilib oladi va ularni aktivlashgan azotga uzatadi. O'simliklarning ko'pi nitratlarni yaхshi o'zlashtiradi. Nitratlarning o'zlashtirilishi ikki bosqichdan iborat. Dastlab nitratreduktaza fermenti nitratlarning nitritlarga aylanish reaktsiyasini katalizlaydi, so'ngra nitritlar nitritreduktaza fermenti ishtirokida ammiakgacha qaytariladi. Nitritlarning ammiakgacha qaytarilishida хilma-хil birlamchi elektron manbalar, chunonchi NADF*N+ ishtirok etadi. Qaytarilish jarayoni sхematik ravishda quyidagicha ifodalanadi: Molekulyar azot, nitrat va nitritlarning qaytarilishi natijasida hosil bo'ladigan ammiak o'simliklarda to'planmay, aminokislotalar hosil bo'lishida bevosita ishtirok etadi. Undan tashqari, ammiak amidlar (asparagin, glutamin) hosil bo'lishida, shuningdek, pirimidinlar sintezida ham ishtirok etadi. O'simliklar va hayvonlar organizmida aminokislotalar hosil bo'lishining asosiy yo'llaridan biri ketokislotalarning bevosita aminlanish reaktsiyasidir. Masalan, -ketoglutarat kislota ammiak bilan reaktsiyaga kirishishi natijasida glutamat kislota hosil bo'ladi. Bu reaktsiya ikki bosqichdan iborat. Birinchi bosqichda iminokislota va suv hosil bo'ladi: COOH COOH CH2 CH2 + NH3 C=O COOH COOH  - ketoglutarat kislota iminokislota Ikkinchi bosqichda iminokislota NADF*N+ yordamida qaytariladi, natijada aminokislota CH2CH2 CH2 NAD*H2 CH2 C=NHCHNH2 COOH COOH Iminokislota Aminokislota Alanindegidrogenaza fermenti ishtirokida piruvat kislota bilan ammiak o'zaro reaktsiyaga kirishib, alanin hosil qiladi: CH3CH3 C=O + NH3 + NAD*H2 CHNH2 + NDA* + H 2 O COOH COOH Piruvat kislota Alanin Har qanday ketokislotani bevosita aminlash yo'li bilan istalgan aminokislotani sintezlash mumkin. Biroq tabiatda amaliy jihatdan bevosita aminlash yo'li bilan faqat uchta aminokislota - alanin, asparat va glutamat kislotalar hosil bo'ladi, хolos. Qolgan aminokislotalar shu uchta aminokislotadan transaminlanish reaktsiyasi yordamida yoki boshqa yo'l bilan hosil qilinadi. SHuning uchun alanin, aspartat, glutamat kislotalar birlamchi, qolganlari ikkilamchi aminokislotalar deb ataladi. O'simliklar va hayvon organizmlari aminokislotalar sintez qilishi bilan farq qiladi. O'simliklarda, oqsillar tarkibiga kiruvchi ...