97240

Pobrane jony amonowe są bezpośrednio wykorzystywane do syntezy związków organicznych, natomiast jony azotanowe po wniknięciu do rośliny ulegają najpierw redukcji do amoniaku. Jest to redukcja N0₃ do NH/. Wymaga ona dużej ilości energii( 8e-).Przebiega dwustopniowo:

4- Pierwszy etap - Redukcja azotanów do azotynów katalizowana przez reduktazę azotanową ( zachodzi w cytoplazmie):

N0₃ + NAD(P)H + H* -> N0₂ + NAD(PH₂) + H₂0

Reduktaza azotanowa- zbudowana jest z czterech podjednostek białkowych, zawiera molibden ( Mo), dlatego rośliny pozbawione Mo nie mogą korzystać z N0₃ jako źródła azotu. Reduktaza azotanowa powstaje w tkankach tylko w obecności jonów N0₃. Jej aktywność zależy od światła, jej syntezę reguluje egzogenny substrat na poziomie ekspresji genów. Organizmy roślinne mogą zawierać więcej niż jedną reduktazę azotanową . W glonach eukariotycznych, korzeniach traw występuje niespecyficzna reduktaza mogąca korzystać z NADH lub NADPH. Rośliny cieniolubne mają tendencję do redukcji NOj' w korzeniach, a światłolubne w liściach.

Drugi etap asymilacji katalizuje reduktaza azotynowa z udziałem zredukowanej ferredoksyny (Fd) jako donora elektronów:

N0₂ + 6Fd_r«j + 8 H* -> NH/ + 6Fdo„ + 2H₂0

Asymilacja właściwa: W biosyntezie wszystkich aminokwsów zasadniczą rolę odgrywają reakcje aminacji, czyli przyłączenia do łańcucha węglowego grup aminowych z NH₃oraz reakcje transaminacji, polegające na przenoszeniu grup aminowych z określonych aminokwasów na keto kwasy.

Aminacja* jest to powszechnie występujące w komórkach roślin wyższych oraz u mikroorganizmów redukcyjne przyłączenie grupy aminowej z amoniaku do a- ketoglutaranu, w wyniku czego tworzy się glutaminian oraz woda:

a - ketoglutaran + NH₃ + NADH + H* -> glutaminian + NAD* + H₂0

Reakcja ta katalizowana jest przez dehydrogenazę glutaminianowa występująca w mitochondriach, enzym ten jest nieaktywny w stosunku do innych keto kwasów tj. pirogronian.

Amoniak może być także wykorzystywany bezpośrednio do syntezy glutaminy. Przyłączenie amoniaku do glutaminy zachodzi przy udziale syntetazy glutaminianowej: Glutaminian + NH₃ + ATP -> glutamina + ADP +P

Transaminacja - polega na przeniesieniu grupy aminowej z aminokwasu na określony ketokwas. Stwierdzono, że grupy aminowe przynajmniej takich aminokwasów jak waliny, leucyny, izoleucyny, fenyloalaniny, tyrozyny, asparaginianu, alaniny i seryny, pochodzą bezpośrednio z grupy aminowej glutaminianu. Oznaczałoby to, że glutaminian pełni funkcje pośrednika pomiędzy azotem nieorganicznym a azotem zawartym w aminokwasach. Enzymem uczestniczącym w procesie transamincji jest aminotransferaza asparaginianowa, katalizuje głównie reakcję:

Glutaminian + szczawiooctan -> a - ketoglutaran + asparaginian

Inna aminotransferaza, otrzymywana z siewek fasoli, katalizuje transaminację aminokwasów aromatycznych z wytworzeniem pirogronianu.

Dawcą grup aminowych w procesach transaminacji może być także glutamina, która ponadto jest dawcą azotu w syntezie innych związków azotowych.