Биосинтез аминокислот

Важное место в биосинтезе азотсодержащих органических соединений занимают процессы, приводящие к включению в их состав азота. Первичным источником азота органических соединений служит атмосферный азот, составляющий по объему 78% атмосферы. Метаболизм азота в биосфере начинается с восстановления его до аммиака, т. е. с биологической фиксации азота, к рассмотрению которой мы и переходим.

Биологическая фиксация молекулярного азота

Способностью к восстановлению атмосферного азота обладают азотфик- сирующие организмы.

Биологический цикл азота

Рис. 24.12. Биологический цикл азота

К числу таких организмов относятся некоторые виды гетеротрофных бактерий как аэробных рода Azotobacter, так и анаэробных рода Clostridium, фотосинтезирующие бактерии рода Rhodospirillium, некоторые водоросли и, наконец, симбиотические системы, состоящие из бактерий рода Rhizo- Ыит и некоторых растений, в основном представителей семейства бобовых. В последнем случае ни бактерии, обитающие в корневых клубеньках растения, ни само растение не обладают способностью фиксировать азот, и только их симбиоз приводит к возникновению весьма эффективной и важной «кооперативной» системы фиксации азота.

Первый этап — фиксация атмосферного азота азотфиксируюшими организмами является первым этапом цикла азота в природе (рис. 24.12).

Второй этап — нитрификация аммиака, осуществляемая почвенными микроорганизмами, которые способны использовать NH3 в качестве источника энергии, окисляя его до N02 и N03. Важную роль как форма хранения азота в почве играет N03.

Третий этап — восстановление нитратов растениями и многими микроорганизмами вновь до аммиака при помощи фермента нитроредуктазы.

Четвертый этап — использование аммиака растениями, животными для синтеза аминокислот и построения своих белков.

Аминокислоты, выделяющиеся при распаде белков, возвращаются в почву, а нитрифицирующие бактерии вновь превращают их в NOj и N03. Другие виды микроорганизмов осуществляют процесс денитрификации, превращая N02" в молекулярный азот, который возвращается в атмосферу.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >