43. Ассимиляция азота — ключевой процесс для роста

Азот — это важнейший минеральный элемент, который чаще всего лимитирует рост растений в естественных условиях. Растения могут поглощать азот из почвы только в неорганической форме — в виде нитрат-аниона (NO3-) или катиона аммония (NH4+).

Процесс ассимиляции азота включает несколько этапов:

  1. Восстановление нитрата: Если растение поглощает нитрат, он сначала должен быть восстановлен до аммония. Этот двухступенчатый процесс катализируется ферментами нитратредуктазой и нитритредуктазой.
  2. Включение аммония в органические соединения: Ион аммония (NH4+), токсичный для клетки в высоких концентрациях, немедленно включается в состав аминокислот. Ключевую роль в этом играют два фермента:
    • Глутаминсинтетаза (ГС): Присоединяет аммоний к глутаминовой кислоте с образованием амида глутамина.
    • Глутаматсинтаза (ГОГАТ): Переносит аминогруппу с глутамина на 2-оксоглутаровую кислоту, в результате чего образуются две молекулы глутаминовой кислоты.

Глутамин и глутаминовая кислота являются центральными соединениями, из которых затем синтезируются все остальные азотсодержащие органические молекулы в растении.

(с. 163, 169, 171)