植物细胞吸收的NO3如何同化为谷氨酰胺?
硝态氮被高度氧化,而蛋白质和其他细胞成分被高度还原。被吸收的NO3-只有还原后才能被进一步利用。硝酸盐首先被硝酸还原酶还原为亚硝酸盐,亚硝酸盐被亚硝酸还原酶还原为氨。氨同化作用包括谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶。其流程:
首先,在谷氨酰胺合成酶的作用下,铵与谷氨酸结合形成谷氨酰胺,在细胞质、根细胞的质体和叶细胞的叶绿体中进行。
然后在谷氨酸合成酶的作用下,分别以NAD++H+和还原型Fd为电子供体,谷氨酰胺与D-酮戊二酸结合形成两个分子的谷氨酸,铵也能与D-酮戊二酸结合。
最后在谷氨酸脱氢酶的催化下,以NAD(P)+H+为供氢体,还原成谷氨酸,谷氨酸脱氢酶存在于线粒体和叶绿体中。氨同化作用形成的谷氨酸和谷氨酰胺可通过细胞质、叶绿体、线粒体、乙醛酸和过氧化物酶中的转氨作用形成其他氨基酸或酰胺。比如谷氨酸在天冬氨酸转氨酶的作用下与草酰乙酸结合形成天冬氨酸。再比如,谷氨酰胺可以和天冬氨酸结合,在天冬酰胺合成酶的催化下合成天冬酰胺和谷氨酸。