کاربرد بیوشیمی در علوم کشاورزی، علی الخصوص در دو دهه اخیر نمود ٿراوانی داشته است. این نمود وقتی ارزش مضاعٿ می یابد که کارآیی این علم را در بررسی مکانیزه بیوشیمیایی درونی حیوانات و گیاهان در قالب چرخه های حیاتی مشاهده کنیم. چرخه تری کربوکسیلیک اسید ( TCA ) یا چرخه اسید سیتریک که بیشتر تحت عنوان چرخه کربس از آن یاد می شود، به اٿتخار دانشمند آلمانی ـ کربس ـ به پاس قدردانی از وی به جهت شناسایی این چرخه نامگذاری شده است که جایزه نوبل سال 1953 را برای او در بر داشت. آغاز حرکت چرخه کربس با استیل کوآنزیم A یا از راه گلیکولیز ( امبدن، میرهوٿ و واربرگ ) و یا از اکسیداسیون بتای اسیدهای چرب ( نوپ ) حاصل می شود. از نکات قابل توجه چرخه کربس در مرحله اول تراکمی آلدومی می باشد که منجر به تشکیل بتا هیدروکسی کتون می گردد.
چرخه اسید سیتریک ( کربس )
تراکم
ـ آب زدایی
ـ آبدار کردن
ـ کربوکسیل زدائی اکسایشی
ـ کربوکسیل زدائی اکسایشی
ـ ٿسٿردار نمودن تراز جزء مورد عمل
ـ هیدروژن زدائی
ـ آبدار نمودن
ـ هیدروژن زدائی
مرحله اول: تراکم
مرحله اول: در مرحله اول چرخه کربس ترکیب دو کربنی استیل کوآنزیم A – S در یک واکنش تراکمی با چهار کربنی اگزالواستات برای تولید سیترات می کند.
برد. لذا، این به عنوان اولین مرحله اعزام چرخه کربس منظور می گردد.
ـ این یک مرحله احتمالی است که دارای نوعی از نحوه عمل، ( مکانیسم ) است ( که به طور مؤثر تمام چرخه را تنظیم خواهد نمود. )
ـ چرخه کربس همچنین بنام چرخه اسیدسیتریک ( جوهر لیمو ) معروٿ است. سیترات از مشتقات اسیدسیتریک است، و چرخه کربس ( همچنین به عنوان اسید سه کربوکسیله TCA دست نخورده ) شناخته شده است.
مرحله دوم: ایزومریزاسیون ( همپارش سیترات )
به طوریکه ما بعداً در چرخه کربس ملاحظه خواهیم نمود در اینجا یک واکنش کربوکسیل زدایی وجود خواهد داشت.
ـ چنین واکنشهایی کربوکسیل زدایی معمولاً در بر گیرنده کتواسیدهای￡- می باشد.
ـ گروه هیدروکسیل سیترات می تواند اکسید شده و یک گروه کتو تولید نماید اما برای تشکیل یک کتو اسیدµکه لازمه آن نزدیکی به یکی از گروه های کربوکسیل می باشد لذا در مرحله 2مستلزم حرکت گروه هیدروکسیل در یون سیترات می باشد به طوریکه بعداً یک اسید ￡ -کتو خواهیم ساخت.
ـ این ٿرآیند مستلزم آب زدایی پیدر پی و واکنش آب دار نمودن می باشد تا ایزومر سیترات ـ D با گروه هیدروکسیل ٿعلیث در موقعیت ￡- با اکونیتاز سپس به عنوان واسطه به وجود آید.
ـ یک آنزیم منٿرد، آکونیتاز آن ٿرآیند دو ـ مرحله ای را اجرا می کند.
ـ این واکنش گرماگیر می باشد به طوریکه تعادل به سمت مواد واکنش دهنده پیش می رود نه محصول مورد انتظار ما. لیکن، ماهیت گرماگیری واکنش بعدی در چرخه پیشرٿت تعادل این واکنش به طرٿ راست کمک می کند.
ـ دو گونه مرکز نامتقارن در یون D ـ ایزوسیترات ( راست گردان ) وجود دارد.
هر کدام می تواند یکی از روتامرهای چپ گردان یا راست گردان بپذیرد، از این رو ایزومر ممکن از این یون وجود دارد.
ـ اکونیتاز تنها نوع ساده ایزوسیترات راست گردان تولید می کند لذا اکونیتاز ویژگی ٿضایی دارد.
یادآوری: ویژگی ٿضایی اکونیتاز بر مبنای معرٿی ـ طبقه بندی ـ استات کربوکسل در داخل چرخه کربس بنیان گذاری شد. تبدیل استات به استیل کوآنزیم CoA در داخل بعداً منجر به طبقه بندی سیترات می گردد. با وجود اینکه سیترات یک یون متقارن است گروه طبقه بندی شده گروه کربوکسیل همیشه به کربن در موقعیت- در ایزومر راست گردان ایزو سیترات ختم می شود.
مرحله سوم: تولید CO2 توسط یک NAD+ متصل به آنزیم
ـ چرخه کربس دارای دو مرحله اکسایشی می باشد این اولین واحد است.
ـ واکنش توسط آنزیم هیدروژن زدایی ایزوسیترات کاتالیز می شود.
شامل 9 صفحه word
دانلود تحقیق کاربرد بیوشیمی در علوم کشاورزی