Цикл Арнона (восстановительный цикл трикарбоновых кислот)

У зеленых серобактерий обнаружен циклический механизм фиксации СО2, в основе которого лежат реакции восстановительного карбоксилирования органических кислот. Он получил название восстановительного ЦТК, или цикла Арнона ( рис. 76 ). В этом цикле углекислота фиксируется в четырех ферментативных реакциях, две из которых идут при участии фотохимически восстановленного ферредоксина , а одна - таким же путем образованного НАД*Н2 . В результате одного оборота цикла из 4 молекул СО2 , 10 [Н] с использованием энергии (3 молекулы АТФ ) синтезируется молекула ЩУК - конечный продукт цикла.

Описан и более короткий вариант цикла, в результате которого фиксируются 2 молекулы СО2 с использованием для их восстановления 8 [Н] и энергии в форме АТФ. Конечным продуктом в этом случае является ацетат в виде ацетил-КоA , использующийся для построения веществ клетки.

Прежде всего все реакции, в которых происходит фиксация СО2 в цикле, функционируют как механизмы хемогетеротрофной фиксации СО2 или аналогичны им ( табл. 24 ). Поэтому собственно реакции фиксации СО2 принципиально не новы, они заимствованы из гетеротрофного метаболизма. Шагом вперед можно считать создание определенной последовательности ферментативных реакций, замыкающихся в цикл.

Фиксация СО2 по механизму, обнаруженному Д.Арноном (D.Arnon) с сотрудниками, не получила широкого распространения среди фотосинтезирующих эубактерий. По этому пути СО2 фиксируется у зеленых серобактерий . (Восстановительный ЦТК, возможно, функционирует у водородной бактерии Hydrogenobacter thermophilus , некоторых сульфатвосстанавливающих эубактерий, архебактерии Sulfolobus brierlyi и гелиобактерий .

Ссылки: