Informație

Nu există nimic precum NADPH2?


Am trecut prin diferite site-uri și unii spun că există NADPH2, iar unii spun că nu există NADPH2, există doar NADP + ... Care este vizualizarea corectă ... Vă rugăm să nu marcați acest răspuns ca duplicate, deoarece am pus o întrebare similară legată de fotosinteză în trecut, dar nici acolo nu am primit niciun răspuns satisfăcător de către comunitate.


Am răspuns la acest lucru implicit într-un comentariu la răspunsul meu la: Reacția de lumină și întuneric a fotosintezei ?. Oricum:

Nu există NADPH2. Există doar NADP+ și NADPH. Consultați Wikipedia sau un text de încredere, cum ar fi Berg.

Porțiunea de nicotinamidă a NADP care suferă oxidare și reducere este exact aceeași ca în NAD. Modificările suferite sunt:

Eroarea vine fie din confuzia cu celălalt cofactor redox, FAD / FADH2, sau faptul că doi electroni sunt implicați în reducerea NADP:

NADP+ + H+ + 2e → NADPH


Frontiere în celulăși biologie a dezvoltării

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.



DISTRIBUIE PE

Revizuieste articolul

  • 1 Laborator de biologie a reproducerii plantelor, Departamentul de biochimie, biologie celulară și moleculară a plantelor, Estaci & # x00F3n Experimental del Zaid & # x00EDn, Consiliul Național de Cercetare Spaniol (CSIC), Granada, Spania
  • 2 Departamentul de biologie celulară, Facultatea de Științe, Universitatea din Granada, Granada, Spania

În ciclul de viață al unei plante cu flori, gametofitul masculin (bob de polen) produs în anteră ajunge la suprafața stigmatică și inițiază interacțiunea cu polenul și pistilul, un pas important în reproducerea plantelor, care duce în cele din urmă la livrarea a două celule de spermă la gametofitul feminin (sacul embrionar) din interiorul ovulului. Tubul polenic suferă o expansiune strict apicală caracterizată printr-o rată de creștere ridicată, a cărei direcționare ar trebui să fie bine reglată. Prin urmare, are loc un schimb continuu de semnale între polenul haploid și țesutul diploid al pistilului până la fertilizare. În interacțiunile compatibile, aceste procese duc la fertilizarea dublă pentru a forma un zigot (2n) și endospermul triploid. Printre numărul mare de mecanisme de semnalizare implicate, rețeaua redox pare a fi deosebit de importantă. Omologii cu explozie respiratorie oxidază (Rbohs) sunt enzime producătoare de superoxizi implicați într-o gamă largă de procese din fiziologia plantelor. În acest studiu, vom revizui cele mai recente descoperiri privind înțelegerea activității Rboh în reproducerea sexuală a plantelor, cu un accent deosebit pe gametofitul masculin de la etapele de dezvoltare a anterelor până la punctul de încoronare al fertilizării. Izoformele Rboh au fost identificate atât în ​​gametofitul masculin, cât și în cel feminin și s-au dovedit a fi strâns reglementate. Se discută rolul lor în puncte cruciale, cum ar fi creșterea adecvată a tubului de polen, răspunsul de auto-incompatibilitate și eventuala fertilizare.


Referințe

Voet, D. & amp Voet, J. Biochimie Al treilea edn. (Wiley, 2004).

Tibbetts, A.S. & amp Appling, D.R. Compartimentarea metabolismului monocarbonic mediat de folatul de mamifer. Annu. Pr. Nutr. 30, 57–81 (2010).

Înțelept, D.R. și colab. Hipoxia promovează carboxilarea dependentă de izocitrat dehidrogenază a α-cetoglutaratului în citrat pentru a susține creșterea și viabilitatea celulelor. Proc. Natl. Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 108, 19611–19616 (2011).

Grupul de lucru al OMS. Deficiență de glucoză-6-fosfat dehidrogenază. Taur. Organul Mondial al Sănătății. 67, 601–611 (1989).

Fan, J. și colab. Analiza fluxului cantitativ relevă producția de NADPH dependent de folat. Natură 510, 298–302 (2014).

Lewis, C.A. și colab. Urmărirea metabolismului NADPH compartimentat în citosol și mitocondriile celulelor de mamifere. Mol. Celula 55, 253–263 (2014).

Nguyen, P. și colab. Metabolizarea lipidelor hepatice. J. Anim. Fiziol. Anim. Nutr. (Berl.) 92, 272–283 (2008).

Young, J.W., Shrago, E. & amp Lardy, H.A. Controlul metabolic al enzimelor implicate în lipogeneză și gluconeogeneză. Biochimie 3, 1687–1692 (1964).

Wise, E.M. Jr. & amp Ball, E.G. Enzima malică și lipogeneza. Proc. Natl. Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 52, 1255–1263 (1964).

Înțelept, L.S., Sul, H.S. & amp Rubin, CSS coordonează reglarea biosintezei ATP-citrat liasa și a enzimei malice în timpul diferențierii adipocitelor. Studii pe celule 3T3-L1. J. Biol. Chem. 259, 4827–4832 (1984).

Si, Y., Yoon, J. & amp Lee, K. Profilul fluxului și analiza modularității modificărilor metabolice dependente de timp ale de novo formarea adipocitelor. A.m. J. Fiziol. Endocrinol. Metab. 292, E1637 – E1646 (2007).

Katz, J. & amp Rognstad, R. Metabolizarea glucozei tritate de țesutul adipos de șobolan. J. Biol. Chem. 241, 3600–3610 (1966).

Kather, H., Rivera, M. & amp Brand, K. Relația și controlul metabolismului glucozei și al lipogenezei în celulele grase izolate. Controlul activității ciclului pentozei fosfat prin necesitatea celulară pentru fosfat redus de nicotinamidă adenină dinucleotidică. Biochimie. J. 128, 1097–1102 (1972).

Flatt, J.P. & amp Ball, E.G. Studii privind metabolismul țesutului adipos: XV. O evaluare a principalelor căi ale catabolismului glucozei, influențate de insulină și epinefrină asupra metabolismului adipos. J. Biol. Chem. 239, 675–685 (1964).

Green, H. & amp Meuth, M. O linie celulară pre-adiposă stabilită și diferențierea sa în cultură. Celulă 3, 127–133 (1974).

Rosen, E.D. & amp MacDougald, O.A. Diferențierea adipocitelor din interior spre exterior. Nat. Pr. Mol. Cell Biol. 7, 885–896 (2006).

Shreve, D.S. & amp Levy, H.R. Mecanism cinetic al glucozei-6-fosfat dehidrogenază din glanda mamară de șobolan care alăptează. Implicații pentru reglementare. J. Biol. Chem. 255, 2670–2677 (1980).

Yang, X.M. & amp MacKenzie, R.E. Metilenetetrahidrofolatul dehidrogenază-meteniltrahidrofolat ciclohidrolază dependent de NAD este omologul de mamifer al enzimei mitocondriale codate de gena MIS1 de drojdie. Biochimie 32, 11118–11123 (1993).

Ochoa, S., Mehler, A.H. & amp Kornberg, A. Biosinteza acizilor dicarboxilici prin izolarea fixării dioxidului de carbon și proprietățile unei enzime din ficatul porumbelului care catalizează decarboxilarea oxidativă reversibilă a acidului 1-malic. J. Biol. Chem. 174, 979–1000 (1948).

Jitrapakdee, S. și colab. Structura, mecanismul și reglarea piruvat carboxilazei. Biochimie. J. 413, 369–387 (2008).

Rutter, W.J. & amp Lardy, H.A. Purificarea și proprietățile enzimei malice din ficatul porumbelului. J. Biol. Chem. 233, 374–382 (1958).

DeBerardinis, R.J. și colab. Dincolo de glicoliza aerobă: celulele transformate se pot angaja în metabolismul glutaminei care depășește cerința pentru sinteza proteinelor și nucleotidelor. Proc. Natl. Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 104, 19345–19350 (2007).

Yuan, Z. & amp Hammes, G.G. Etape elementare în mecanismul de reacție al ficatului de pui acizi grași sintaza. Dependența de pH a legării NADPH și efectul ratei izotopilor pentru beta-cetoacil reductaza. J. Biol. Chem. 259, 6748–6751 (1984).

Jiang, P., Du, W., Mancuso, A., Wellen, K.E. & amp Yang, X. Reglarea reciprocă a p53 și a enzimelor malice modulează metabolismul și senescența. Natură 493, 689–693 (2013).

Si, Y., Shi, H. & amp Lee, K. Impactul metabolismului piruvat perturbat asupra acumulării trigliceridelor adipocitelor. Metab. Eng. 11, 382–390 (2009).

Kim, J.W., Tchernyshyov, I., Semenza, G.L. & amp Dang, C.V. Expresia mediată de HIF-1 a piruvat dehidrogenazei kinazei: un comutator metabolic necesar adaptării celulare la hipoxie. Cell Metab. 3, 177–185 (2006).

Lu, C.W., Lin, S.C., Chen, K.F., Lai, Y.Y. & amp Tsai, S.J. Inducerea piruvatului dehidrogenazei kinazei-3 de către factorul inductibil de hipoxie-1 promovează schimbarea metabolică și rezistența la medicamente. J. Biol. Chem. 283, 28106–28114 (2008).

Hosogai, N. și colab. Hipoxia țesutului adipos la obezitate și impactul acesteia asupra dereglării adipocitokinelor. Diabet 56, 901–911 (2007).

Trayhurn, P. Hipoxia și funcția și disfuncția țesutului adipos în obezitate. Fiziol. Rev. 93, 1–21 (2013).

Mullen, A.R. și colab. Carboxilarea reductivă sprijină creșterea celulelor tumorale cu mitocondrii defecte. Natură 481, 385–388 (2012).

Kamphorst, J.J., Chung, M.K., Fan, J. & amp Rabinowitz, J.D. Analiza cantitativă a producției de acetil-CoA în celulele canceroase hipoxice relevă contribuția substanțială a acetatului. Cancer Metab. 2, 23 (2014).

Preț, N.E. & amp Cook, P.F. Mecanisme cinetice și chimice ale ficatului de oaie 6-fosfogluconat dehidrogenază. Arc. Biochimie. Biofizi. 336, 215–223 (1996).

Hermes, J.D., Roeske, C.A., O'Leary, M.H. & amp Cleland, W.W. Utilizarea mai multor efecte izotopice pentru determinarea mecanismelor enzimatice și a efectelor izotopice intrinseci. Enzimă malică și glucoză-6-fosfat dehidrogenază. Biochimie 21, 5106–5114 (1982).

Al-Dwairi, A., Pabona, J.M.P., Simmen, R.C.M. & amp Simmen, F. Enzima malică citosolică 1 (ME1) mediază adipozitatea indusă de dietă bogată în grăsimi, profilul endocrin și biomarkerii asociați cu proliferarea tractului gastro-intestinal la șoarecii masculi. Plus unu 7, e46716 (2012).

Lee, C.Y., Lee, S.M., Lewis, S. & amp Johnson, F.M. Identificarea și analiza biochimică a mutanților de șoarece deficienți în enzima malică citoplasmatică. Biochimie 19, 5098–5103 (1980).

Koh, H.-J. și colab. Cytosolic NADP + - izocitrat dehidrogenază dependentă joacă un rol cheie în metabolismul lipidelor. J. Biol. Chem. 279, 39968–39974 (2004).

Wellen, K.E. și colab. ATP-citratul liază leagă metabolismul celular de acetilarea histonei. Ştiinţă 324, 1076–1080 (2009).

Boucher, A. și colab. Mecanismul biochimic al afectării lipidice a secreției și inversării insulinei stimulate de glucoză cu un analog de malat. J. Biol. Chem. 279, 27263–27271 (2004).

Munger, J. și colab. Profilarea fluxului metabolic la nivel de sistem identifică sinteza acizilor grași ca țintă pentru terapia antivirală. Nat. Biotehnologie. 26, 1179–1186 (2008).

Lu, W. și colab. Analiza metabolomică prin cromatografie lichidă în pereche de ioni în fază inversă cuplată la un spectrometru de masă orbitrap independent. Anal. Chem. 82, 3212–3221 (2010).

Sutterlin, H.A., Zhang, S. & amp Silhavy, T.J. Acumularea de acid fosfatidic crește rezistența la vancomicină în Escherichia coli. J. Bacteriol. 196, 3214–3220 (2014).

Edens, W.A., Urbauer, J.L. & amp Cleland, W.W. Determinarea mecanismului chimic al enzimei malice prin efecte izotopice. Biochimie 36, 1141–1147 (1997).

Seyama, Y. și colab. Identificarea surselor de atomi de hidrogen din acizii grași sintetizați folosind apă deuterată și deuteriu stereospecific marcat cu NADPH prin analiza spectrometrică de masă cromatografică gazoasă. Biomed. Spectrom de masă. 5, 357–361 (1978).

Wiechert, W., Möllney, M., Isermann, N., Wurzel, M. & amp de Graaf, A.A. Etape de reacție bidirecțională în rețelele metabolice: III. Soluție explicită și analiză a sistemelor de etichetare a izotopomerilor. Biotehnologie. Bioeng. 66, 69–85 (1999).

Weitzel, M. și colab. 13 CFLUX2 — suită software de înaltă performanță pentru analiza fluxului metabolic de 13 C. Bioinformatica 29, 143–145 (2013).

Waltz, R.A., Morales, J.L., Nocedal, J. & amp Orban, D. Un algoritm interior pentru optimizare neliniară care combină căutarea de linie și pașii regiunii de încredere. Matematica. Program. 107, 391–408 (2006).

Antoniewicz, M.R., Kelleher, J.K. & amp Stephanopoulos, G. Determinarea intervalelor de încredere ale fluxurilor metabolice estimate din măsurători stabile de izotopi. Metab. Eng. 8, 324–337 (2006).


Etapa 3: Regenerare

În mod interesant, în acest moment, doar una dintre moleculele G3P părăsește ciclul Calvin și este trimisă în citoplasmă pentru a contribui la formarea altor compuși necesari plantei. Deoarece G3P exportat din cloroplast are trei atomi de carbon, este nevoie de trei & # 8220 ture & # 8221 ale ciclului Calvin pentru a fixa suficient carbon net pentru a exporta un G3P. Dar fiecare tura face două G3P, astfel trei ture fac șase G3P. Una este exportată în timp ce restul de cinci molecule G3P rămân în ciclu și sunt utilizate pentru regenerarea RuBP, ceea ce permite sistemului să se pregătească pentru mai mult CO2 a fi reparat. În aceste reacții de regenerare sunt utilizate încă trei molecule de ATP.

Evoluția fotosintezei

Figura 3. Condițiile dure ale deșertului au condus plante ca acești cactuși să evolueze variații ale reacțiilor independente de lumină ale fotosintezei. Aceste variații sporesc eficiența utilizării apei, contribuind la conservarea apei și a energiei. (credit: Piotr Wojtkowski)

În timpul evoluției fotosintezei, s-a produs o schimbare majoră de la tipul bacterian de fotosinteză care implică un singur fotosistem și este de obicei anoxigenic (nu generează oxigen) în fotosinteză oxigenică modernă (generează oxigen), folosind două fotosisteme. Această fotosinteză oxigenică modernă este utilizată de multe organisme - de la frunze tropicale gigantice din pădurea tropicală până la celule minuscule cianobacteriene - și procesul și componentele acestei fotosinteze rămân în mare parte aceleași. Fotosistemele absorb lumina și folosesc lanțuri de transport de electroni pentru a converti energia în energia chimică a ATP și NADH. Reacțiile ulterioare independente de lumină asamblează apoi molecule de carbohidrați cu această energie.

Fotosinteza în plantele deșertului a dezvoltat adaptări care conservă apa. În căldura dură și uscată, fiecare picătură de apă trebuie folosită pentru a supraviețui. Deoarece stomatele trebuie să se deschidă pentru a permite absorbția de CO2, apa scapă din frunză în timpul fotosintezei active. Plantele deșertice au dezvoltat procese pentru conservarea apei și pentru a face față condițiilor dure. O utilizare mai eficientă a CO2 permite plantelor să se adapteze la traiul cu mai puțină apă. Unele plante, cum ar fi cactușii (Figura 3), pot pregăti materiale pentru fotosinteză pe timp de noapte printr-un proces temporar de fixare / stocare a carbonului, deoarece deschiderea stomatelor în acest moment conservă apa din cauza temperaturilor mai reci. În plus, cactușii au dezvoltat capacitatea de a efectua niveluri scăzute de fotosinteză fără a deschide deloc stomate, un mecanism pentru a face față perioadelor extrem de uscate.


Fotofosforilare neciclică și ciclică | Fotosinteză

În aceasta este implicat un foton de lumină pentru a excita electronul în clorofila b sau în alți pigmenți accesori ai fotosistemului II. Energia a doi astfel de electroni excitați este acceptată de o plastochinonă oxidată care formează plastochinonă complet redusă și clorofilă cu deficit de electroni b (Chl b).

Chl b acceptă apoi un electron dintr-o moleculă de apă. În acest pas, sunt necesare ioni Mn ++ și CI. În consecință, apa pierde electron, produce oxigen (O2) și produce plastochinonă redusă.

plastochinona + 2H ⇋ Plastochinona redusă

Plastochinona redusă donează apoi electronii, unul câte unul, citocromului b6. Din acesta din urmă, electronul poate cădea în citocromƒși apoi la plastocianină și P 700 în sistemul de pigmenți I. P 700 poate accepta un electron numai dacă tocmai și-a pierdut unul din proprii când este excitat de energie într-un al doilea foton de lumină.

Ferredoxina este acceptorul direct al electronului pierdut de molecula P 700 excitată și este redusă. Două molecule de feredoxină redusă își transferă apoi electronii la NADP reducându-l la NADPH2 și în sine este oxidat (Fig. 13-24).

Ferredoxină (Fe +2) + NADP + 2e - ⇋ 2 Ferredoxină (Fe +3) + NADPH2

În acest proces, excesul de energie electronică care rezultă din absorbția cuantelor de lumină este utilizat în sinteza ATP, de la ADP și Pi, probabil la o locație între citocromul b6 și citocrom ƒ. În această schemă, ambele sisteme de pigmenți participă la conducerea unui electron de la apă la NADPH într-un mod unidirecțional.

Când se adaugă un erbicid diclorofenildimetilurea (DCMU) la cloroplastele suspendate, fluxul de electroni și formarea ATP sunt blocate. DCMU inhibă legătura lanțului purtător între PSI și PSII. Dacă se adaugă un agent reducător, formarea ATP rămâne blocată, dar se produce NADPH. Evident, formarea NADPH este o funcție a PSI, în timp ce formarea ATP necesită atât PSI, cât și PSII.

Comparație # Fotofosforilarea ciclică:

Aici nu este nevoie de un donator de electroni. Clorofila absoarbe fotonul luminii cu suficientă energie și se produce un electron cu stare de energie ridicată (e & # 8211) care reduce feredoxina și sistemul citocromului (cit. B6), respectiv.

Reducerea citocromului este cuplată la formarea ATP. Electronul la un nivel scăzut de energie revine la clorofilă în cele din urmă. În mod clar, fluxul de electroni a fost de la donatorul de electroni și a revenit la același compus (Fig. 13-12).

Există trei tipuri de bacterii fotosintetice (verde, sulf purpuriu, purpuriu non-sulf). Primele două tipuri sunt autotrofe și folosesc H2S ca donator de electroni pentru CO2 reducere. Cu toate acestea, bacteriile purpurii fără sulf sunt fotoheterotrofe și utilizează succinat sau malat și nu H2S pentru CO2 reducere.

Bacteriile nu folosesc apă și, prin urmare, nu produc oxigen. Reductantul din bacterii este NADH + H + și nu are plastocianină. Odată cu producția de ATP și NADPH2, reacția ușoară a fotosintezei este finalizată (Fig. 13-15, 13-16) și aceste două produse sunt acum utilizate pentru a reduce CO2 până la nivelul carbohidraților în faza întunecată.

Unele bacterii de fotosinteză au fotofosforilarea ciclică ca singură sursă de ATP. După cum se va vedea, fotofosforilarea ciclică este realizată numai de fotosistemul I. Detaliile sunt clare în figura următoare (Fig. 13.24). Acest lucru poate apărea în condiții anaerobe.

Pe scurt, se poate afirma că biochimia mecanismelor de evoluție a oxigenului este încă o problemă dificilă pentru biochimiști și rămân multe de înțeles.


TRATAREA DEFICIENȚEI DE ZINC

În acele vremuri, în 1961-1962, măsurarea zincului era foarte dificilă. Nu am avut spectrometrul de absorbție atomică, așa că a trebuit să faceți tehnica ditizonei. Asta a însemnat scuturarea tuburilor toată ziua timp de opt ore și la sfârșitul celor opt ore, veți obține două rezultate, doi pacienți. A fost foarte dificil și dificil, iar problema contaminării a fost foarte dificil de rezolvat, dar în ciuda acestor probleme am putut studia patruzeci de pitici în detaliu. Nu numai că am măsurat zincul în plasmă, dar am analizat și nivelurile de zinc din celulele roșii, păr și urină. Prin utilizarea Zn-65, am măsurat, de asemenea, rata de rotație a zincului și unitatea de schimb.

Am pus toate aceste lucruri laolaltă și am arătat pentru prima dată că într-adevăr deficitul de zinc apare la oameni. Înainte de aceasta, toate manualele spuneau că deficiența de zinc nu se vedea niciodată la subiecții umani.

Am vrut să vedem dacă, dându-ne zinc, putem face ca acești pitici să crească, deși nu am văzut niciodată un astfel de exemplu în manualele de medicină, vreun exemplu de cineva în vârstă de optsprezece sau douăzeci de ani care ar crește doar pentru că dați un element anorganic simplu ca zincul. Nu am crezut că este posibil totuși ceea ce le-am dat 15 mg de zinc pe zi. Am studiat aproximativ patruzeci de pitici în Egipt.

În acel moment, capsulele de zinc nu erau disponibile pe piață. A trebuit să iau sulfat de zinc și să-l pun într-o capsulă. De asemenea, aveam nevoie de permisiunea specială a marinei SUA și a guvernului egiptean pentru a da piticilor zinc. A trebuit să mă cert cu ei că cantitatea de zinc pe care o dădeam nu era toxică.

Spre marea mea surpriză, am constatat că în termen de trei săptămâni au dezvoltat caracteristici sexuale secundare, au început să crească părul - mustață, barbă și păr axilar - și în șase luni organele genitale au devenit complet normale. Și mai surprinzător, în decurs de un an, înălțimea a fost de cinci până la șase inci.

Când am văzut aceste rezultate, am fost cu adevărat încântată. Știam că este ceva foarte important pentru medicină. Am publicat mai multe lucrări din Egipt. Un lucru pe care l-am putut face a fost să facem discriminări între efectul fierului și efectul zincului. Când le-am dat fier, doar sulfat de fier, am corectat anemia, hemoglobina a devenit normală, fierul a devenit normal, capacitatea de legare a fierului a revenit la normal, dar nu s-a întâmplat nimic cu creșterea sau gonadele lor. Dar când le-am dat zinc, acestea au rămas anemice, hemoglobina nu s-a schimbat, dar au crescut în înălțime și au dezvoltat organe genitale normale la adulți în șase luni.


Interfuncționările ciclului Calvin

În plante, dioxidul de carbon (CO2) intră în cloroplast prin stomă și se difuzează în stroma cloroplastului - locul reacțiilor ciclului Calvin unde este sintetizat zahărul. Reacțiile sunt numite după omul de știință care le-a descoperit și fac referire la faptul că reacțiile funcționează ca un ciclu. Alții îl numesc ciclul Calvin-Benson pentru a include numele unui alt om de știință implicat în descoperirea sa.

Figura 2 Reacțiile la lumină valorifică energia din soare pentru a produce legături chimice, ATP și NADPH. Aceste molecule purtătoare de energie sunt realizate în stroma unde are loc fixarea carbonului.

Reacțiile ciclului Calvin (Figura 2) poate fi organizat în trei etape de bază: fixare, reducere și regenerare. În stromă, pe lângă CO2, alte două molecule sunt prezente pentru a iniția ciclul Calvin: o enzimă prescurtată RuBisCO (care înseamnă ribuloză-1,5-bisfosfat carboxilază / oxigenază, în cazul în care vă interesează) și molecula ribuloză bisfosfat (RuBP). RuBP are cinci atomi de carbon și o grupare fosfat pe fiecare capăt.

Figura 3 Ciclul Calvin are trei etape. În stadiul 1, enzima RuBisCO încorporează dioxid de carbon într-o moleculă organică, 3-PGA. În stadiul 2, molecula organică este redusă folosind electroni furnizați de NADPH. În etapa 3, RuBP, molecula care începe ciclul, este regenerată astfel încât ciclul să poată continua. O singură moleculă de dioxid de carbon este încorporată la un moment dat, astfel încât ciclul trebuie finalizat de trei ori pentru a produce o singură moleculă GA3P cu trei carbon și de șase ori pentru a produce o moleculă de glucoză cu șase carbon.

RuBisCO catalizează o reacție între CO2 și RuBP, care formează un compus cu șase atomi de carbon care este imediat transformat în doi compuși cu trei atomi de carbon. Acest proces se numește fixarea carbonului, deoarece CO2 este „fixat” din forma sa anorganică în molecule organice. Puteți crede acest lucru ca fiind carbonul convertit din forma & # 8220 rupt & # 8221 în CO2 (pe care organismele nu le pot folosi direct) într-o formă & # 8220 fixată & # 8221, pe care organismele sunt capabile să o utilizeze. Datorită acestui rol foarte important în fotosinteză, RuBisCO este probabil cea mai abundentă enzimă de pe pământ.

ATP și NADPH își folosesc energia stocată pentru a converti compusul cu trei carbonuri, 3-PGA, într-un alt compus cu trei carbonuri numit G3P. Acest tip de reacție se numește reacție de reducere, deoarece implică câștigul de electroni. O reducere este câștigul unui electron de către un atom sau o moleculă. Moleculele ADP și NAD +, rezultate din reacția de reducere, revin la reacțiile dependente de lumină pentru a fi re-energizate.

Una dintre moleculele G3P părăsește ciclul Calvin pentru a contribui la formarea moleculei de carbohidrați, care este de obicei glucoza (C6H12O6). Deoarece molecula de carbohidrați are șase atomi de carbon, este nevoie de șase ture ale ciclului Calvin pentru a face o moleculă de carbohidrați (una pentru fiecare moleculă de dioxid de carbon fixată). Restul moleculelor G3P regenerează RuBP, ceea ce permite sistemului să se pregătească pentru etapa de fixare a carbonului. ATP este, de asemenea, utilizat în regenerarea RuBP.

Pe scurt, sunt necesare șase rotații ale ciclului Calvin pentru a fixa șase atomi de carbon din CO2. Aceste șase spire necesită aport de energie din 12 molecule ATP și 12 molecule NADPH în etapa de reducere și 6 molecule ATP în etapa de regenerare.

Conexiune Evolution

Fotosinteza în plantele deșertului a dezvoltat adaptări care conservă apa. În căldura dură și uscată, fiecare picătură de apă trebuie folosită pentru a supraviețui. Deoarece stomatele trebuie să se deschidă pentru a permite absorbția de CO2, apa scapă din frunză în timpul fotosintezei active. Plantele deșertice au dezvoltat procese pentru conservarea apei și pentru a face față condițiilor dure. O utilizare mai eficientă a CO2 permite plantelor să se adapteze la traiul cu mai puțină apă. Unele plante, cum ar fi cactușii, pot pregăti materiale pentru fotosinteză pe timp de noapte printr-un proces temporar de fixare / stocare a carbonului, deoarece deschiderea stomatelor în acest moment conservă apa din cauza temperaturilor mai reci. În plus, cactușii au dezvoltat capacitatea de a efectua niveluri scăzute de fotosinteză fără a deschide deloc stomate, un mecanism extrem pentru a face față perioadelor extrem de uscate.


Nu există dovezi în lumea științifică - există doar dovezi

Care credeți că este cel mai contraintuitiv, dar relevant rezultat în fizică? apărut inițial pe Quora: locul pentru a dobândi și împărtăși cunoștințe, împuternicind oamenii să învețe de la ceilalți și să înțeleagă mai bine lumea.

Răspunsul lui Jack Fraser, Master's Physics, Universitatea din Oxford, despre Quora:

Care credeți că este cel mai contraintuitiv rezultat relevant în fizică?

Acesta nu este un „rezultat”, deoarece nu este rezultatul unui experiment fizic, dar este un principiu fundamental al științei cu care fiecare student trebuie să se împace în cele din urmă atunci când studiază domeniul.

Acesta este: nu există dovezi.

În viața noastră de zi cu zi, vorbim adesea despre lucruri cu maximă certitudine.

Vă pot spune că chiar în această secundă, stau în casa părinților mei, vorbind cu fratele meu. Dacă cineva intră în cameră, ne-ar vedea pe noi doi și ar pleca știind că eram în cameră.

Dovada că am fost în cameră a fost faptul că ne-au văzut!

Există tot felul de lucruri pe care le facem ca fapte - de exemplu, Anglia a câștigat Cupa Mondială de fotbal în 1966.

Ei bine, există înregistrări (faimoasele „cred că s-a terminat ... este acum!”), Există fotografii, poți merge și vorbi cu oamenii care au fost prezenți la eveniment (eu însumi l-am cunoscut pe Geoff Hurst, omul care a marcat trei dintre goluri în acel meci). Ar trebui să fii un tip special de obstinat pentru a respinge ideea că Anglia a câștigat Cupa Mondială FIFA în 1966.

Nimeni nu se îndoiește că Henric al VIII-lea a fost rege al Angliei în 1536 sau că Genghis Khan făcea în general viața destul de nenorocită pentru dușmanii săi în secolul al XIII-lea.

Dar pe tărâm științific? Îndoielile abundă.

Niciunul dintre lucrurile enumerate mai sus ca „dovadă” nu va fi acceptat ca atare în știință - chiar și simpla observare a doi oameni a stat într-o cameră cu ochii tăi!

„Dovada” implică faptul că nu există loc pentru erori - că puteți fi 100% sigur că ceea ce ați notat pe foaia de hârtie este 100% reprezentativ pentru ceea ce vorbiți.

Și pur și simplu, asta nu există în lumea reală.

Nu vă pot demonstra că există electroni.

Niciun număr de oameni de știință din lume nu poate vreodată dovedește că stelele sunt departe sau că Bosonul lui Higg există - sau chiar că Pământul este rotund (dar shh, nu le spuneți celor de la Flat Earthers!)

Nimeni nu poate dovedi că lucrurile vor cădea întotdeauna în jos când le aruncați.

Nimeni nu poate dovedi că energia este conservată.

Nimeni nu poate dovedi că materia întunecată există.

Nimeni nu poate dovedi că fizica cuantică este reală.

Pentru că nu despre asta este vorba știința.

Dovada poate exista numai atunci când nu există nicio îndoială și există întotdeauna îndoială. Ai putea fi un creier într-o cuvă, trăind într-o simulare nebună. S-ar putea să halucinați totul.

Nu poți dovedi nimic.

Ei bine, ori te poți așeza și doar să accepți că lumea este un loc nebunesc haotic și asta din moment ce nu poți dovedi ceva despre realitate, chiar nu are rost să încercăm.

Puteți aduna dovezi.

Aceste dovezi nu vor fi niciodată 100% - există întotdeauna șansa ca tot ceea ce crezi că știi să se dovedească a fi fals - dar dovezile îți permit să faci presupuneri actuale-cele mai bune-dovezi (pentru lipsa unui termen mai bun) despre comportamentul Universul.

Putem acumula grămezi și grămezi de dovezi pentru idei.

Când grămada atinge o anumită înălțime, trebuie să începem să o luăm destul de în serios.

Adică, până când cineva scoate o piesă critică din partea de jos a grămezii și întregul edificiu se prăbușește.

Ei bine, începi o nouă grămadă. Și mai ai o încercare. Si altul. Si altul.

  • Toată știința este doar cel mai bun model actual. Știința este impermanentă. Este, prin definiție, în continuu flux.
  • Nu puteți avea niciodată dovada 100% a nimic. Întotdeauna va exista îndoială.

Acest lucru este un șoc pentru mulți oameni.

La școală suntem învățați știința în termeni de fapte absolute - și această atitudine persistă destul de mult, și în învățământul universitar.

Este nevoie de o perioadă surprinzător de lungă pentru ca noile informații despre care sunteți învățat să fie în cele din urmă rezervate cu expresia „desigur, totul se bazează pe validitatea modelului XYZ, care se poate dovedi a fi fals”.

Într-o lume perfect riguroasă, fiecare lecție de știință pe care o predăm ar trebui să înceapă și să se încheie cu un memento despre ipotezele care stau la baza „faptelor” care tocmai au fost predate.

Evident, acest lucru nu este practic (încercați să explicați copiilor de treisprezece ani că clasa lor de mecanică se bazează pe decoerența efectelor cuantice la macroscală și limita de energie scăzută a ecuațiilor Einstein Field), dar m-a surprins totuși la cât costă impermanența științei vine ca o surpriză.

Vedeți acest lucru mult cu oamenii care resping evoluția ca „doar o teorie”.

Nu prea înțeleg de ce oamenii de știință se ridică în brațe.

Faptul că avem chiar arme pentru a ne „ridica în brațe” este doar o teorie, pentru că nici nu pot demonstra că avem arme.

Faptul că oamenii au brațe este „doar o teorie”.

Desigur, nu este o teorie care ar putea avea edificiul dovezilor să se prăbușească în curând, dar este totuși o teorie, pentru că nu pot dovedi Deoarece nu pot, de exemplu, să demonstrez că nu suntem toți octopoduri conectați la matrice, visând că avem brațe.

Prin urmare, până la un punct, distincția dintre „a nu fi capabil să o demonstreze” și „oameni chiar am arme, băieți ” devine oarecum pedant.

Dar ideea este că acestea nu sunt două categorii distincte de informații.

Nu avem „oamenii au brațe” într-o grămadă care ne place și „materie întunecată” într-o altă grămadă.

Este o scală glisantă, un spectru, susținut de diferite cantități de dovezi. Nu puteți arunca pur și simplu una „pentru că este doar o teorie” și nu le puteți arunca pe celelalte.

Puteți spune că, pentru dvs., dovezile furnizate sunt insuficiente pentru a accepta concluzia - asta este perfect permis, desigur. Dar distincția dintre aceste două clase (aparent atât de diferite) de cunoștințe nu este atât de clară pe cât ați putea crede.

Deci da, pentru mine, acest lucru țipă în fața bunului meu simț.

Eu știu că lucrurile vor cădea când le voi lăsa. Aceasta este gravitatea.

Ei bine, ultimii 3000 de ani de istorie umană scrisă umană par să susțină acest argument, da.

Dar asta este doar o teorie, nu?

Această întrebare a apărut inițial pe Quora - locul pentru a dobândi și împărtăși cunoștințe, împuternicind oamenii să învețe de la ceilalți și să înțeleagă mai bine lumea. Puteți urmări Quora pe Twitter, Facebook și Google+. Mai multe întrebări:

Quora: locul pentru a dobândi și împărtăși cunoștințe, împuternicind oamenii să învețe de la ceilalți și să înțeleagă mai bine lumea.


Vorbind genetic, rasa nu există la oameni

Cursa nu contează. De fapt, nici măcar nu există la oameni. Deși poate suna ca decretul idealist al unui ministru sau rabin, este de fapt concluzia unui biolog evoluționist și al populației de la Universitatea Washington din St. Louis.

Alan R. Templeton, Ph.D., profesor de biologie în Arte și Științe la Universitatea Washington, a analizat ADN-ul din populațiile umane globale care dezvăluie tiparele evoluției umane din ultimul milion de ani. El arată că, deși există o mulțime de variații genetice la oameni, cea mai mare parte a variației este variație individuală. În timp ce variația între populație există, este fie prea mică, ceea ce reprezintă o variație cantitativă, fie nu este tipul calitativ corect de variație - nu marchează subliniile istorice ale umanității.

Folosind cele mai noi tehnici de biologie moleculară, Templeton a analizat milioane de secvențe genetice găsite în trei tipuri distincte de ADN uman și concluzionează că, în sens științific, lumea este daltonică. Adică ar trebui să fie.

„Rasa este un adevărat concept cultural, politic și economic în societate, dar nu este un concept biologic și din păcate este ceea ce mulți oameni consideră în mod greșit a fi esența rasei la oameni - diferențele genetice”, spune Templeton. "Istoria evolutivă este cheia înțelegerii rasei, iar noile tehnici de biologie moleculară oferă atât de multe despre istoria evoluției recente. Am vrut să aduc o oarecare obiectivitate subiectului. Această analiză foarte obiectivă arată că rezultatul nu este nici măcar un apel strâns: nu există nimic chiar ca o subdiviziune cu adevărat distinctă a umanității. "

Templeton a folosit aceeași strategie pentru a încerca să identifice rasa în populațiile umane pe care biologii evoluționisti și ai populației o folosesc pentru speciile neumane, de la salamandre la cimpanzei. El a tratat populațiile umane ca și cum ar fi populații non-umane.

„Nu spun că aceste rezultate nu recunosc diferențele genetice între populațiile umane”, avertizează el. "Există diferențe, dar nu definesc descendențe istorice care au persistat mult timp. Ideea este că, pentru ca rasa să aibă vreo validitate științifică și integritate, trebuie să aibă generalitate dincolo de orice specie. Dacă nu, conceptul nu are sens. "

Lucrarea lui Templeton, „Rasele umane: o perspectivă genetică și evolutivă”, este publicată în numărul din toamna anului 1998 al American Anthropologist, un număr dedicat aproape exclusiv rasei. Noul redactor-șef al antropologului american este Robert W. Sussman, dr., Profesor de antropologie în arte și științe la Universitatea Washington din St. Louis.

Sussman și editorul său invitat pentru acest număr, Faye Harrison, Ph.D., profesor de antropologie la Universitatea din Carolina de Sud, au recurs la talentele și expertiza antropologilor din cele patru subdiviziuni ale disciplinei - biologică, socio-culturală, lingvistică și antropologie arheologică - plus Templeton și eseistul literar Gerald L. Early, dr., profesor Merle Kling de litere moderne în arte și științe la Universitatea Washington din St. Louis, pentru a oferi o perspectivă reînnoită asupra rasei, un subiect care este istoric legate strâns de antropologie.

„Conceptul popular de rasă din America este atât de înrădăcinat ca fiind bazat biologic și științific încât este dificil să îi faci pe oameni să vadă altfel”, spune Sussman, un antropolog biologic. „Trăim pe diviziunea rasială cu o picătură - dacă aveți o picătură de sânge negru sau nativ american, sunteți considerat negru sau nativ american, dar asta nu acoperă caracteristicile fizice ale cuiva. Lucrarea lui Templeton arată că dacă am fi forțați pentru a împărți oamenii în grupuri folosind trăsături biologice, am avea probleme reale. Diviziunile simple sunt aproape imposibil de realizat științific, totuși am dezvoltat modalități simpliste de a împărți oamenii social ".

Linie evolutivă unică

Templeton a analizat datele genetice de la ADN-ul mitocondrial, o formă moștenită doar din ADN-ul cromozomului Y al mamei, ADN moștenit patern și ADN nuclear, moștenit de la ambele sexe. Rezultatele sale au arătat că 85% din variația genetică a ADN-ului uman se datorează variației individuale. Doar 15% ar putea fi urmărit la ceea ce ar putea fi interpretat ca diferențe „rasiale”.

"15 la sută este mult sub pragul care este folosit pentru a recunoaște rasa la alte specii", spune Templeton. "La multe alte specii mari de mamifere, vedem rate de diferențiere de două sau de trei ori mai mari decât cele ale oamenilor înainte ca descendenții să fie chiar recunoscuți ca rase. Oamenii sunt una dintre cele mai omogene specii genetic pe care le cunoaștem. Există multe variații genetice în umanitate, dar este practic la nivel individual. Variația între populație este foarte, foarte minoră. "

Printre concluziile lui Templeton: există mai multă asemănare genetică între europeni și africani subsaharieni și între europeni și melanesieni, locuitori ai insulelor din nord-estul Australiei, decât există între africani și melanesieni. Cu toate acestea, africanii subsaharieni și melanesienii împărtășesc pielea întunecată, textura părului și trăsăturile craniene-faciale, trăsături utilizate în mod obișnuit pentru clasificarea oamenilor în rase. According to Templeton, this example shows that "racial traits" are grossly incompatible with overall genetic differences between human populations.

"The pattern of overall genetic differences instead tells us that genetic lineages rapidly spread out to all of humanity, indicating that human populations have always had a degree of genetic contact with one another, and thus historically don't show any distinct evolutionary lineages within humanity," Templeton says. "Rather, all of humanity is a single long-term evolutionary lineage."

Templeton's analysis gives impetus to the trellis model of evolutionary lineages, as opposed to the candelabra model, still popular among many anthropologists. The candelabra model generally holds that humanity first evolved in Africa and then spread out of Africa into different populations in Europe and Asia. Picture a candelabra, then imagine three distinct populations emerging from a single stem, each of them separate genetic entities that have not mixed genes, and thus are distinct, biological races.

The trellis model pictures humanity as a latticework, each part having a connection with all other parts. It recognizes that modern humans started in Africa about 100 million years ago, but as humans spread, they also could, and did, come back into Africa, and genes were interchanged globally, not so much by individual Don Juans as through interchanges by adjacent populations.

"If you look down at any one part of a trellis, you see that all parts are interconnected," Templeton explains. "Similarly, with modern molecular evolutionary techniques, we can find over time genes in any one local area of humanity that are shared by all of humanity throughout time. There are no distinct branches, no distinct lineages. By this modern definition for race, there are no races in humanity."

The candelabra model often is used to justify the "out of Africa" replacement theory, whereby modern humans descended from a single African population, expanding out of Africa and replacing the less advanced Old World humans in Europe, Asia and Africa.

Templeton's analysis suggests a less hostile scenario. "Traits can spread out of Africa to all of humanity because all of humanity is genetically interconnected," he says. "Spreading traits doesn't require spreading out and killing off all the earlier people. They're spread by reproducing with people -- it's make love, not war."

Sussman says one of his motivations in devoting his first issue of American Anthropologist to race was to show the relevance of anthropology both in the academic world and in our everyday lives.

"Historically, race has been a key issue in anthropology," says Sussman. "Since about 1910, anthropologists have been fighting this lack of understanding of what people are really like, how people have migrated and mixed together.

Anthropologists such as Franz Boas, W.E.B. Dubois, Margaret Mead, Ruth Benedict and Ashley Montagu were in the forefront of warning people about the dangers of Nazism during the '30s and '40s, yet the anthropologists' profile on key issues in America has been so low recently that when President Clinton appointed a committee on race in 1997, there wasn't a single anthropologist on it.

"Anthropology, in some ways, has become too esoteric. One of my goals with the journal is to show what anthropologists are doing and how they relate to how we think and how we live."

Declinare de responsabilitate: AAAS și EurekAlert! nu sunt responsabili pentru acuratețea comunicatelor de presă postate pe EurekAlert! prin instituții care contribuie sau pentru utilizarea oricărei informații prin intermediul sistemului EurekAlert.


Priveste filmarea: Dystans - Kalifornia Cover Łukasz Genos (Ianuarie 2022).