Фотосинтез С3- и С4-растений: механизмы и регуляция

Автор(ы):Эдвардс Дж., Уокер Д.
20.03.2015
Год изд.:1986
Описание: В книге американского и английского авторов – известных специалистов в области физиологии и биохимии растений — рассмотрены механизмы фотосинтетической ассимиляции углерода, организации фотохимического аппарата хлоропласта, и также факторы, определяющие первичную продуктивность растения; имеется приложение с описанием применяемых при изучении фотосинтеза методов. Для физиологов и биохимиков растений, биофизиков, агрономов. для студентов, аспирантов и преподавателей биологических наук.
Оглавление:
Фотосинтез С3- и С4-растений: механизмы и регуляция — обложка книги.
Предисловие редактора перевода [5]
Предисловие [7]
ЧАСТЬ А.
  Глава 1. Введение [10]
    1.1. Что такое фотосинтез [10]
    1.2. Разрыв химических связей [10]
    1.3. Окисление и восстановление [10]
    1.4. Фотосинтез как окислительно-восстановительный процесс [12]
    1.5. Как заводится главная биологическая пружина [12]
    1.6. Фотосинтез как источник органического углерода [13]
    1.7. Некоторые аналогии и заключение [15]
  Глава 2. Энергия и законы физики и химии [19]
    2.1. Законы термодинамики [19]
    2.2. Что такое система [20]
    2.3. Энтропия (S) [20]
    2.4. Свободная энергия [21]
    2.5. Свободная энергия и равновесие [22]
    2.6. Единицы энергии [24]
    2.7. Энергия образования углеводов [25]
    2.8. Энергия связи [25]
    2.9. Расщепление воды [26]
    2.10. Резонанс [27]
    2.11. Свободная энергия гидролиза аденознитрифосфата (АТР) [29]
    2.12. АТР как компонент ассимиляционной силы [31]
    2.13. Окислительно-восстановительный потенциал [32]
  Глава 3. Энергия и свет [34]
    3.1. С чего все начинается [34]
    3.2. Свет — это волна [35]
    3.3. Свет — это поток частиц [36]
    3.4. Кванты [36]
    3.5. Энергия света [36]
    3.6. Интенсивность света [38]
    3.7. Солнечный свет и свеча [39]
    3.8. «Зеленый человек» [42]
    3.9. Квантовая эффективность [42]
    3.10. Эффективность фотосинтеза на молекулярном уровне [44]
    3.11. Максимальная эффективность фотосинтеза на уровне растения в целом [45]
    3.12. Максимальная эффективность [45]
  Глава 4. Фотохимический аппарат и его функции [47]
Фотохимический аппарат [47]
    4.1. Структура хлоропласта [47]
    4.2. Тилакоидный компартмент [49]
    4.3. Стромальный компартмент [49]
    4.4. Структура мембран [49]
    4.5. Хлорофиллы [51]
    4.6. Синтез хлорофилла [53]
    4.7. Дополнительные пигменты [54]
    4.8. Курица или яйцо [54]
    4.9. Компоненты электрон-транспортной цепи [55]
    4.10. Фотосинтетическая единица [61]
    4.11. Пигментные системы [63]
    4.12. Реакционные центры [65]
    4.13. Фотосистемы (ФС I и ФС II) [65]
    4.14. Поглощение света атомами [67]
    4.15. Поглощение света молекулами [68]
    4.16. Переход хлорофилла в возбужденное состояние [68]
    4.17. Снятие возбуждения [70]
    4.18. Фотохимические реакции и выделение О2 [70]
    4.19. Перенос энергии в пигментных системах [73]
    4.20. Спектр действия [74]
    4.21. Красный спад [77]
    4.22. Эффект усиления [77]
    4.23. Z-Схема [78]
    4.24. Отношение Р/2с- [81]
    4.25. Запасание энергии в Z-схеме [82]
    4.26. Квантовый расход для Z-схемы [83]
  Глава 5. Образование АТР; генерация ассимиляционной силы [81]
    Краткое содержание [84]
    5.1. Окислительное фосфорилирование [85]
    5.2. Зачем нужна ассимиляционная сила [86]
    5.3. Циклическое фотофосфорилирование [89]
    5.4. Циклическое фотофосфорилирование, катализируемое ферредоксидином [91]
    5.5. Циклическое фотофосфорилирование in vivo [92]
    5.6. Псевдоциклическое фотофосфорилирование [92]
    5.7. Нециклическое фотофосфорилирование [93]
    5.8. Реакция Мелера [95]
    5.9. Хемоосмос и установление электрохимической разности потенциалов, или протондвижущей силы [96]
    5.10. Механизм образования АТР [101]
    5.11. Сопряжение, разобщенно и фотосинтетический контроль [104]
    5.12. Сопрягающий фактор [105]
    5.13. Термодинамика синтеза АТР [106]
    5.14. Связь между транспортом протонов, транспортом электронов и энергией [107]
    5.15. Восстановление никотинамидадениндинуклеотидфосфата (NADP) [109]
    Общая литература [111]
    Специальная литература [112]
ЧАСТЬ Б.
  Глава 6. Восстановительный пентозофосфатный цикл и связанные с ним реакции [113]
    Краткое содержание [113]
    6.1. Фотосинтетическая фиксация углерода [115]
    6.2. Регенерация [115]
    6.3. Автокатализ [115]
    6.4. Энергетика [116]
    6.5. Сродство к СО2 [119]
    6.6. Основные характеристики карбоксилирования [122]
    6.7. Изучение восстановительного пентозофосфатного цикла [122]
    6.8. Кинетические исследования [125]
    6.9. Изменения в содержанки ФГК и РуБФ [126]
    6.10. Включение метки в молекулы [127]
    6.11. Ферменты [128]
    6.12. Свободные энергии [142]
    6.13. Функционирование ВПФ-цикла [145]
    6.14. Использование ассимиляционной энергии [146]
    6.15. Повторное включение в цикл [147]
    6.16. Связь между ВПФ-циклом и фотодыхательным циклом окисления углерода [147]
    6.17. Участие углерода в ВПФ-цикле и в фотодыхательном цикле [152]
    6.18. Синтез крахмала [152]
    6.19. Деградация крахмала [156]
    6.20. Регуляция синтеза и деградации крахмала [158]
    6.21. Синтез сахарозы [158]
    6.22. На пути ассимиляции углерода [159]
    Общая литература [163]
    Специальная литература [164]
  Глава 7. Индукция [166]
    Краткое содержание [166]
    7.1. Индукция в целых растениях и листьях [167]
    7.2. Исторические аспекты [169]
    7.3. Роль устьиц [170]
    7.4. Отсутствие индукции в фотохимических процессах [173]
    7.5. Индукция in vitro [177]
    7.6. Молекулярные механизмы индукции [178]
    7.7. Вклад автокатализа [180]
    7.8. Активация ферментов под действием света [186]
    7.9. Влияние интенсивности света и температуры [188]
    7.10. Индукция и ортофосфат [189]
    7.11. Снятие подавления, вызванного ортофосфатом, промежуточными продуктами ВПФ-цикла [191]
    7.12. Природа подавления под действием ортофосфата [193]
    7.13. Индукция в выделении кислорода к роль ФГК [195]
    7.14. Индукционные явления в фиксации СО2 [201]
    7.15. Индукция в реконструированной системе хлоропластов [205]
    7.16. Последовательность событий во время индукции [208]
    7.17. Восстановление лаг-фазы [210]
    Общая литература [211]
    Специальная литература [211]
  Глава 8. Пластиды и внутриклеточный транспорт [214]
    Краткое содержание [214]
    8.1. Хлоропласт как транспортирующая органелла [214]
    8.2. Экспериментальная основа исследований транспорта — фракционирование целых тканей [216]
    8.3. Экспериментальная основа исследований транспорта in vitro [221]
    8.4. Хроматографический анализ [222]
    8.5. Фильтрация центрифугированием [222]
    8.6. Косвенные методы изучения транспорта метаболитов [225]
    8.7. Сокращение индукционного периода и снятие ингибирующего действия ортофосфата [225]
    8.8. Добавление ингибиторов [227]
    8.9. Катализ интактными и разрушенными хлоропластами [228]
    8.10. Осмотические изменения объема [229]
    8.11. Транспорт метаболитов [230]
    8.12. Двуокись углерода [231]
    8.13. Триозофосфаты и 3-фосфоглицерат (ФГК) [234]
    8.14. Ортофосфат и неорганический пирофосфат [234]
    8.15. Пентозомонофосфаты и гексозомонофосфаты [239]
    8.16. Биофосфаты сахаров [240]
    8.17. Свободные сахара [240]
    8.18. Карбоновые кислоты [242]
    8.19. Аминокислоты [243]
    8.20. АТР и NADP [243]
    8.21. Транспорт ионов [245]
    8.22. Специфическая проницаемость внутреней мембраны [247]
    8.23. Переносчик ортофосфата [247]
    8.24. Переносчик дикарбоновых кислот [253]
    8.25. Переносчик аденилатов [254]
    8.26. Челночные механизмы [255]
    Общая литература [256]
    Специальная литература [257]
  Глава 9. Регуляция фотосинтетической ассимиляции углерода [261]
    Краткое содержание [261]
    9.1. Основные принципы [261]
    9.2. Регуляция катализа [262]
    9.3. Активация катализаторов [263]
    9.4. Различие между регуляцией катализа и активацией катализаторов [269]
    9.5. Темповая инактивация [270]
    9.6. Действие масс [273]
    9.7. Регуляция транспортом [278]
    9.8. Значение регуляции [285]
    9.9. Роль адениновых нуклеотидов в регуляции [286]
    Общая литература [289]
    Специальная литература [290]
  Глава 10. Открытие С4-пути [293]
    Краткое содержание [293]
    10.1. С4-дикарбоновые кислоты — ранние продукты фотосинтеза [293]
    10.2. Вклад Хэтча и Слэка в проблему С4-фотосинтеза [296]
    10.3. Метаболизм С4-дикарбоновых кислот [301]
    10.4. Анатомия фотосинтезирующей ткани у С4-растений [304]
    10.5. Выделение хлоропластов, протопластов и клеток из C4-pacтeний [310]
    10.6. Современная упрощенная схема С4-фотосинтеза [313]
    10.7. Какие растения можно считать С4-растениями? [314]
    Общая литература [317]
    Специальная литература [317]
  Глава 11. Три подгруппы С4-растений: их биохимия, фотохимия и систематика [320]
    Краткое содержание [320]
    11.1. Стадия карбоксилирования в С4-пути [321]
    11.2. Стадия декарбоксилирования в С4-пути [323]
    11.3. Краткое изложение основных предполагаемых путей переноса углерода с участием трех декарбоксилирующих механизмов [325]
    11.4. Сбалансированность зарядов при межклеточном транспорте метаболитов в ходе С4-цикла [326]
    11.5. Межклеточная локализация ВПФ-цикла у C4-растений [328]
    11.6. Фотохимические затраты при С4-фотосинтезе [328]
    11.7. Фотохимические различия хлоропластов разных типов [333]
    11.8. Систематика [343]
    11.9. Растения с промежуточными (С3/С4) характеристиками [347]
    Специальная литература [349]
  Глава 12. Интеграция функций при С4-фотосинтезе [351]
    Краткое содержание [351]
    12.1. Внутриклеточная локализация ферментов С4-цикла в клетках мезофилла [351]
    12.2. Локализация ферментов и внутриклеточный транспорт метаболитов С4-цикла в клетках обкладки проводящих пучков [357]
    12.3. Доказательства фотосинтетической деятельности клеток мезофилла [362]
    12.4. Доказательства фотосинтетической деятельности клеток обкладки проводящих пучков [367]
    12.5. Механизма внутриклеточного транспорта метаболитов [371]
    12.6. Механизм межклеточного транспорта метаболитов [376]
    12.7. С4-метаболизм, сопряженный с циклическим, псевдоциклическим и нециклическим фотофосфорилированием [379]
    12.8. Регуляция ферментов С4-цикла [381]
    12.9. Ассимиляция азота: сравнение С4- и С3-растений [387]
    12.10. Синтез крахмала и сахарозы у С4-растений [393]
    Специальная литература [395]
  Глава 13. Фотодыхание [399]
    Краткое содержание [399]
    13.1. Введение [400]
    13.2. Распознавание фотодыхания [401]
    13.3. Происхождение гликолата [405]
    13.4. Гликолатный путь у С3-растений [407]
    13.5. Упрощенная схема пути углерода в гликолатном цикле [408]
    13.6. Реакции гликолатного пути и энергетические затраты [409]
    13.7. Внутриклеточная локализация ферментов гликолатного пути [415]
    13.8. Метаболизм в изолированных органеллах и его связи с гликолатным путем [420]
    13.9. Гликолатный путь у С4-растений [422]
    13.10. Ингибирование фотосинтеза кислородом и две его составляющие [424]
    13.11. Доля ингибирования фотосинтеза кислородом [434]
    13.12. Влияние кислорода на квантовый выход [434]
    13.13. Предполагаемая роль фотодыхания [438]
    13.14. Стимуляция роста С3-растений в средах с пониженным содержанием O2 или обогащенных СО2 [440]
    Общая литература [443]
    Специальная литература [443]
  Глава 14. Первичные харбоксилазы и регуляция фотосинтеза и транспирации факторами внешней среды [447]
    Краткое содержание [447]
    14.1. Введение [449]
    14.2. Состав атмосферы и растворимость газов [449]
    14.3. С3-Растения: РуБФ-карбоксилаза [454]
    14.4. С4-Растения: ФЕП- и РуБФ-карбоксилазы [463]
    14.5. Влияние температуры, света и водного дефицита на карбоксилирование [468]
    14.6. Эффективность использования воды [474]
    14.7. C3, С4-фотосинтез и урожайность сельскохозяйственных культур [481]
    Общая литература [482]
    Специальная литература [485]
  Глава 15. Метаболизм кислот у семейства толстянковых (САМ-метаболизм) [486]
    Краткое содержание [486]
    15.1. Введение [487]
    15.2. Открытие САМ-метаболизма [490]
    15.3. Реакция Вуда и Веркмана [494]
    15.4. Путь углерода у САМ-растений [495]
    15.5. Двуокись углерода как метаболит темновых реакции [497]
    15.6. Обратная пропорциональность между количеством субстрата и количеством продукта [498]
    15.7. Ферменты, участвующие в накоплении органических кислот и в их последующем использовании [498]
    15.8. Гипотеза двойного карбоксилирования [501]
    15.9. Накопление органических кислот па свету [502]
    15.10. Энергетические затраты при САМ-метаболизме [503]
    15.11. Переключение обмена веществ от САМ-метаболизма на С3-фотосинтез [508]
    15.12. Фракционирование изотопов углерода у САМ-, С3- и С4-растений [509]
    15.13. Связь САМ-метаболизма с С4-циклом [515]
    15.14. Экологическое значение САМ-метаболизма [516]
    Общая литература [519]
    Специальная литература [520]
  Глава 16. Сравнительное изучение С3- и С4-метаболизма в других тканях (помимо листа) [524]
    Краткое содержание [524]
    16.1. Устьица [525]
    16.2. С3- и С4-фотосинтез в тканях репродуктивных органов [529]
    16.3. Зеленеющие листья [534]
    16.4. Корни [534]
16.5. Ионный баланс и поддержание постоянного pH [536]
    16.6. Метаболизм малата в глиоксилатном цикле проростков [538]
    Специальная литература [540]
  Приложение А. Выделение хлоропластов и критерии их интактности [543]
    А.1. Введение [543]
    А.2. Методы [545]
    А.3. Выращивание растений [545]
    А.4. Приемы механического разрушения [549]
    А.5. Получение хлоропластов из протопластов [550]
    А.6. Достоинства и недостатки методов механического и ферментативного разрушения клеток [555]
    А.7. Критерии, по которым определяют степень интактности хлоропластов [557]
    А.8. Очистка [560]
    Литература [561]
  Приложение Б. Номенклатура ферментов [563]
    Б.1. Восстановительный пентозофосфатный путь [563]
    Б.2. Гликолатный путь [564]
    Б.3. Образование сахарозы из триозофосфатов [566]
    Б.4. Синтез крахмала из триозофосфатов [567]
    Б.5. С4-путь [568]
    Б.6. Метаболизм кислот у толстянковых [570]
    Б.7. Обмен нитратов [573]
Список сокращений [574]
Указатель латинских названий [576]
Предметный указатель [579]
Формат: djvu
Размер:10742207 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 622 Рейтинг
Открыть: