Lenindzher Основы биохимии т.2 (1128696), страница 99
Текст из файла (страница 99)
Возникающий вследствие этого транс- мембранный Н ' -градиент используется клетками для синтеза АТР. ЛИТЕРАТУРА Свеи р)вт(г!лйв Я.В. Ноп (лхМ 1пвегвсвв вчйь Е)- Ипх Мапег, Яс!. Ат., 219, !74 — !86, ЯврвегпЬст 1968. Фоторвакчии 6ов!тува впо 6оо(туев К. ТЬе Рпгпагу Ечепц !и РЬо!овупшейв, Ясь Ат., 231, 8.-82, (эесетьвч !974.
Фотовинтвтииввкиа перенос электронов и фосфорилирование В)ап)гепвЬ!р В.Е., рагвоп И'. Иг ТЬе Рьоюсьвпйсв! Е1всвгоп Тгапв!ег йеасг!опв о! РЬоювуп1Ьвпс Ввсвепа ап6 Р1впь, Аппп. Кеч. В!осьет., 44, 635 — 653 (1978). Н!пх!в Р.С., МоСаггу Я.Е. Нови Се!В МаМе АТР, ЯсЕ Агп., 238, 104 — !23 (1978).
Мячег К. В. ТЬе РЬоговупшецс МетЬгвпе„8с!. Ат„ 241, 102-!13, ОсгоЬег 1979. ГЛ. 23. ФОТОСИНТЕЗ 715 Путь углергх)а Вахгйти ЕА ТЬе Рагй оГ СагЬоп Гп РЬогоьупгйейэ, Бс(. Аш., 206, 88-100, Гное 1962. Ее(йсй Г. РагЬвауь оГ СагЬоп Р!хабоп Гп Огесп Р!апш, Аппп. Веч. Вюсйеш., 44, 123 — 145 (1975). Фотадыхание Вуаг)гтап О., Веггу А Н!8Ь-Ербс!енсу РЬо1оьупйжмь, Бс(.
Апг., 229, 80 — 93, ОсгоЬег 1973. Олтот1 С. В. РЬогогеьриабоп апд РЬогошйй Ьгбоп. 1шрйсабопь Гог Гйе Вюепегйепсь оГ РЬогоьушЬеь(ь, ВюсЬегп, Вюрйуь. Аша, 639, 77-156 (1981). Бакпггриородопсин Гйнйй К., Сарйт Б. Я. ТЬе Рпгр!е МешЬгапе апд Бо!аг Епегйу Сопчегь(оп, Тгепдь Вюсйеш. Бсб, 5, 62 — 64, Матей 1980. Бижсйетиь И'. ТЬе Рцэр(е МешЬгапе о( Ба1гЕощпй Вас!сна, Бс!. Апм 234, 38-46 (1976) Книги Осе?т()ее (аЦ.
В!сепегйейсэ оГ РЬогоьупгйеь(ь Авьдеш(с, Ь(ев Уогй, 1975. СиеуогУ Е.Р.Р. ТЬе В)осйешйггУ ОГ РЬогоьупгйья!ь, 26 ед., 'ь(?Иеу, Ь(ев Уогх, 1977. Бгитру Р. К., Сопи Е.Е. (едь.). ТЬе В!осйешиггу оГ Р)апгь, 8 чо)гв Асадепнс, Ь?ев г'огй, 1980 — 198Ь Том 8 посвтцен фотосинтезу. Ноиросм и зцпачи 1. Фазы фотосинтеза. Если суспензию зеленых водорослей сначала освещать в отсутствие двуокиси углерода, а затем инкубировать с 'лСО, в темноте, то в течение короткого промежутка времени наблюдается превращение 'лСОэ в 'лС-глюкозу. Что нам говорит это наблюдение о двух фазах фотосинтеза? Почему превращение '"СОг в 'ьС-глюкозу быстро прекращается? 2.
Фотохимическая эффектиапогть света с различной длиной волны. При освещении зеленого растения светом с длиной волны 680 или 700 нм скорость фотосинтеза, измеряемая по выделению Ог, в первом случае оказывается выше. Однако освещение растения светом с той и другой длиной волны одновременно обеспечивает более высокую скорость фотосинтеза, чем освещение каждым светом в отдельности. Объясните причину этого. 3. Роль Нгб у некоторых фотогиптеэируюи? их бахтерий. У пурпурных серных бактерий при освещении может инги фотосин- тез в присутствии НгО и 'ьСО,, но только в том случае, если имеется НгБ, а кислород отсутствует.
В ходе фотосинтеза (скорость которого измеряется по образованинэ 'ьС-глнжоэы) Н,Б превращается в элементарную серу,а кислород не выделяется. Какую роль играет превращение Нгб в элементарную серуч Почему не выделяется кислород'? 4. Увеличение восстановительной силы фото- системы 1 л резулыпате «аглаи?епич света. Когда фотосистема 1 поглощает красный свет с ллиной волны 700 нм, восстановительный потенциал Р700 изменяется от +0,4 до — 06 В. Какая доля поглощенного света улавливается в форме восстановительной силыч Мечипиэм дейгтвил гербииида диурона. Если обработать хлороплвсты таким мощным гербипидом. как диурон [3-(3.4-дихлорфенил)-1,1-диметилмочевина1, то выделение кислорода и фотофосфорилирование прекращаются. Вьгаеление кислорода (но не фотофосфорилированис) можно восстановить,добавив какой-нибудь внешний акпгптор электронов, например реагент Хилла.
Как действует этот гербицид, когла он убивает сорняки? В какой точке схемы, изображенной на рис. 23-12,может сказываться. по вашему мнению, его ингибирующее действие? Дайте аргументированный ответ. 6. Биоэнергюпика фатофогфорилиравапил Стационарные концентрации АТР, АЕЭР и Р, в изолированных хлоропластах шпината при полном освещении и РН 7 равны соответственно 120, 6 и 700 мкМ. а) Сколько требуется свободной энергии для синтеза 1 моля АТР при этих условиях? б) Энергию для синтеза АТР поставляе~ перенос электронов в хлоропластах.
индуцированный светом. При какой минимальной разности потенциалов должен происходить перенос парь| электронов в этих условиях для обеспечения синтеза АТР'! Идентификация ключевых промежуточных продуктов в темповых реакяиях фотосинтеза. Кальвин с сотрудниками использовали при изучении темповых реакций фотосинтеза одноклеточную зеленую водоросль СМогейа. В своих экспериментах эти исследователи инкубировали освещаемые суспензия водорослей с 'лСО, при различных условиях, а затем прослеживали динамику появления 'ьС в двух пропуктах, Х и г', в зависимости от условий опыта 71б ЧАСТЬ И.
БИОЭНЕРГЕТИКА И МЕТАБОЛИЗМ Задача?а Время З мачо?б 3 и Вр, Зппечн 12 8. Регуляции рабу«ого!,5-дифасфат — карбоксилазы путем изменения рН. У рибулоэо- 1,5-дифосфат--карбоксилазы величина Км для СОг с повышением РН среды заметно Бакториоропопопп Фоофолм|июгыя птзмргп а) Клетки СЫогейи выращивались на свету в присутствии немеченой СОз, затем спет выключали и добавляли '«СОз.
В этих условиях '«С обнарузкивался у волорослей преяше всего в продукте Х. Продукт У оставался немеченым. б) Клетки СЫоггйа выращивались па свету в присутствии '«СОг. Свет выключали по исчерпании всей СО, )прерывистая вертикальная линия) В этих условиях продукт Х быстро включал метку, но затем ее утрачивал Радиоактивность продукта У со временем, напротив, возрастала. Основываясь на знании цикла Кальвина, назовите соединения, о которых идет здесь речь. снизкается. Как сказывается это снитение на скорости фиксации СО, в рибулозодифосфагкарбоксилазной реакции? Как мотет растение использовать это свойство лля регуляции скорости фотосинтеза при освещении? Какую роль играет эта ре- гуляция в растении в темное время суток? 9.
Нуть фиксации СОз у кукурузы. Если освешать растение кукурузы в присутствии газообразной '«СО,, то узке примерно через 1 с свыше 90г, всей радиоактивности, включенной в листьях, обнаруягивается в С-4 малага, аспартата и оксалоацетата. В С-1 3-фосфоглицерата '«С появляется лищь по истечении 60 с.
Объясните эти результаты. !О. Химизм малтпдегидрогеиазыг еариации одной темы. Малатдегидрогеназа, содеркащаяся в клетках обкладки С«-растений, каталиэирует реакцию, для которой мохгно указать аналогичную реакцию в цикле лимонной кислоты Назовите эту аналогичную реакцию. Объясните, в чем заключается аналогия. 11. Отсутствие фатосистемы П е клетках мезофилла. У тропических злаков в клетках меэофилла имеется только фотосистема 1, а фотосистема П отсутствует. У тех пе растений в клетках обкладки имеются обе фотосистемы, ! н И.
Согласуется ли это обстоятельство с той ролью, которую играет у этих растений путь Хэтча-Слака? Дай~с полный ответ. 1?. Зксперимгнты по реконструкции: АТР- синтезирующие пузырьки. В. Стокениус и Э. Рэкер сообщили об интересных экспериментах по реконструкции. В этих экспериментах использоназись инвертированные синтетические фосфолипидные пузырьки, содерзкавщие молекулы бактериородопсина из НЫодгюгег)ит АЫоЫит и Горг-АТРазу из митохондрий бычьего сердца При освегцении зти пузырьки синтезировали АТР иэ АОР и Рг Однако если их освещали в присутствии динитрофенола, то образования АТР не происходило. Объясните эти результаты исходя из хемиосмотической гипотезы. ПРИЛОЖЕНИЕ ОТВЕТЫ Глава 13 1.
а) Глицеральдегид-3-фосфат + Р, + + учАГ) 3-фосфоглицеронлфосфат + + ХА)3Н+ Н+. 3-фосфогпицероилфосфат + АРР— 3-фосфоглицерат + АТР. 3-фосфоглицерат 2-фосфоглицерат. 2-фосфогпицерат Фосфоенолпируват + +Н О. Фосфоенолпируват + А)3Р Пируват + + АТР. Пируввт СО, + Ацетальдегид. Ацетальдепш АРАОН + Н' — Зтанол + + ХАО». 6) Глицеральдегид-3-фосфат + Р, + + 2АОР Эганол ч СО» + 2АТР + НлО. в) Гляцеральдегил-з.фссфат З.фссфсг АВР Н 0 АВР АТР П 60, Ац 2. а) Оксвлат + Формил-СоА Формиат+ Оксалил-СоА. Оксалил-СоА+ Н' СО, + Формил-СоА. Формиат + ХА)3" СО»+ ХА)3Н. б) Оксалат+ Н' + ХАН' 2СО»+ + МАРН. 3.
'»С-глюкоза распадается на более мелкие фрагменты, которые затем используются в биосинтезе гистидина. Нсмечсч!ый гистидин действует как ингибитор по обратной связи, блокируя путь, по которому происходит синтез гистидина. 4. а) Уровнем В-галактозилазы; 6) из-за то!о, что число оборотов фермента не изменяется; в) процесс индукции обладает высокой специфичностью. 5.
а) Глюкоза + 2АТР Фруктоэо-1,6-дифосфат + 2АПР. б) Фруктово-!,б-лифосфат + 2Н,О Глюкоза + 2Р„ в) Различия состоят в том, чю при катаболическом пути потребляются две молекулы АТР, а при аиабопичсском путилве молекулы воды. Таким образом, эти два пути нельзя представить как обращение одного и то!о же ряда реакций. г) Обращению процесса препятствуют два термодинамически выгодных переноса фосфата оз АТР к глюкозе. д! Превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат и обратно в этих двух путях метаболизма не может катализироваться одним и тем же ферментом, так как при этом протекают разные процессы, что видно из суммарной записи реакции. Вместе с тем взаимопреврашение глюкозо-6-фосфата и фруктозо-6-фосфата осуществляется одним и тем же ферментом.
6. а) 5.10 '» М; б) 9 10» имп,'мии. 7, 1,1.10» М Глава 14 !. а) — 1,1» акал/молил б] +1,80ккал)мольп в) — 3,27 икал/моль. 2. в) 267 М; б) 622 М; в) 0,2К 3. 9,7. 4. а) 3.75 10 ' М '; 8,64.10» М; нет; 6) 13,9 М; нет; в) Або' = — 4,0 ккал!молкц К,'ч = 873; концентрация глюкозы 1,12 х х 10 т М; да; г) нет. д) При прямом переносе фосфатной группы от АТР и гпю- 718 ПРИЛОЖЕНИЕ.
ОТВЕТЫ козе энергетичеакий потенциал АТР позволяет протекать реакции без образования в высоких концентрациях промежуточных соединений. Сущность такого переноса, конечно, составляет ферментативный катализ. 5. а] — 3,0 ккал; б) — 3.5 ккал. 6. — 2,4 ккал. 7. 11,0 якая/моль. 8. а) 11,0 ккалгмолм б) 46 кг; 68'~,'; в) АТР синтезируется по мере необходимости и его концентрация поддерживается нв постоянном уровне. 9. а) 1,1 с; б] Креатинфосфат+АВР Креатин 4 АТР.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
