Главная > Химия > Основы биохимии, Т.2.
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

23.25. С4-путь обеспечивает необходимую концентрацию СО2

Почему растениям может быть выгодно сначала фиксировать в клетках одного типа, а затем тут же освобождать ее и вновь фиксировать, но уже в клетках другого типа, особенно если учесть, что этот сложный путь требует больших затрат энергии? Фундаментальные исследования биохимии и гистологии фиксации у тропических растений позволили понять, в чем может заключаться смысл -цикла. Тропические растения должны избегать чрезмерных потерь воды при транспирации. Они достигают этого путем закрывания устьиц, которые служат листьям своего рода «трахеями».

Однако при закрывании устьиц уменьшается также и поступление атмосферной в клетки обкладки. Вследствие этого концентрация в клетках обкладки сравнительно невелика, из-за него рибулозодифосфат-карбоксилаза не способна действовать с максимальной скоростью. У фосфоенолпируват-карбоксилазы, находящейся в клетках мезофилла, сродство к гораздо выше. Поэтому фиксация может происходить здесь более эффективно. Реакция, катализируемая фосфоенолпируват-карбоксилазой, обеспечивает фиксацию и накопление в форме малата. При декарбоксилировании малата в клетках обкладки концентрация достигает в них достаточно высокого уровня, при котором активность рибулозодифосфат-карбоксилазы приближается к максимальной.

Любопытный парадокс: хотя для фиксации одной молекулы по пути Хэтча-Слэка -растениям требуется пять высокоэнергетических фосфатных групп, а -растениям их требуется только три, тем не менее -растения тропического происхождения растут быстрее, чем -растения умеренной зоны, и образуют больше биомассы на единицу листовой поверхности. (К несчастью для огородников, росичка и многие другие сорняки происходят из тропиков и принадлежат к -типу, т. е. обладают способностью весьма эффективно превращать световую энергию в биомассу).

Попробуем понять, что лежит в основе этого парадокса.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление