植物氮同化
(nitrogen assimlation of plant)植物吸收环境中的硝酸盐或铵盐, 并合成氨基酸及蛋白质的过程。
硝酸盐的还原 一般情况下,在土壤中植物的主要氮源为硝酸盐,被吸收后,首先要还原到氨的水平,然后才能进入有机含氮化合物中。还原场所在根及叶中,哪个为主,根据不同植物及不同条件而定,例如小麦和玉米, 据有人计算,2/3 的 NO-3 在叶中还原。高等植物中还原过程包括 2 个阶段, 即由 NO-3 还原为 NO-2 及由 NO-2 还原为 NH3。分别由硝酸还原酶及亚硝酸还原酶参与。硝酸还原酶为含钼的黄素蛋白,其中黄素腺嘌呤、核苷酸(FAD)及钼起电子传递作用。还原剂为 NADH,它将电子传给 FAD,再转移到钼,被还原的钼将电子传给 NO3-,使之还原为 NO2-。该酶存在于细胞质中。NO2-在体内一般不积累,在亚硝酸还原酶的催化下还原为 NH3,亚硝酸还原酶以赛罗血红素(siroheme)参与电子传递,可以传递 6 个电子:
NO-2+6e+8H+→NH4++2H2O
在叶中该酶存在于叶绿体中,故叶中的还原地点为叶绿体,电子供体则为在光合作用光反应中形成的还原的铁氧还蛋白。
氨的同化 高等植物氨同化途径中,首先形成的有机含氮化合物几乎都是谷氨酸及谷氨酰胺,其途径为:
在植物体中大概所有氨基酸的氨基都经过了谷氨酸和谷氨酰胺。由谷氨酸形成其他氨基酸的一个重要反应为转氨作用。