Jump to content

Фракционирование изотопов углерода при оксигенном фотосинтезе

Фотосинтез преобразует углекислый газ в углеводы посредством нескольких метаболических путей которые обеспечивают организм энергией и преимущественно реагируют с определенными стабильными изотопами углерода , . [ 1 ] Избирательное обогащение одного стабильного изотопа над другим создает различные изотопные фракции , которые можно измерить и соотнести между оксигенными фототрофами . На степень фракционирования изотопов углерода влияют несколько факторов, включая метаболизм, анатомию, скорость роста и условия окружающей среды организма. Понимание этих различий в фракционировании углерода между видами полезно для биогеохимических исследований, включая реконструкцию палеоэкологии , эволюции растений и характеристики пищевых цепей . [ 2 ] [ 3 ]

Упрощенная модель химической реакции с путями прохождения легкого изотопа (H) и тяжелого изотопа (D) водорода. Тот же принцип применим и к легкому изотопу. 12 C и тяжелый изотоп 13 С углерода. Позиции на энергетических ямах основаны на квантовом гармоническом осцилляторе . Обратите внимание на более низкое энергетическое состояние более тяжелого изотопа и более высокое энергетическое состояние более легкого изотопа. В кинетических условиях, таких как ферментативная реакция с RuBisCO, более легкий изотоп предпочтителен из-за более низкой энергии активации.

Кислородный фотосинтез — это метаболический путь , которому способствуют автотрофы , включая растения, водоросли и цианобактерии. Этот путь преобразует неорганический углекислый газ из атмосферы или водной среды в углеводы , используя воду и энергию света, а затем выделяет в качестве продукта молекулярный кислород. Органический углерод содержит меньше стабильного изотопа углерода-13 , или 13 C относительно исходного неорганического углерода из атмосферы или воды, поскольку фотосинтетическая фиксация углерода включает несколько реакций фракционирования с кинетическими изотопными эффектами . [ 4 ] Эти реакции подвергаются кинетическому изотопному эффекту, поскольку они ограничиваются преодолением энергетического барьера активации . Более легкий изотоп имеет более высокое энергетическое состояние в квантовой яме химической связи, что позволяет ему преимущественно образовывать продукты. Разные организмы фиксируют углерод с помощью разных механизмов, что отражается в различном изотопном составе в разных путях фотосинтеза (см. таблицу ниже и объяснение обозначений в разделе «Измерение изотопов углерода»). В следующих разделах будут описаны различные пути оксигенного фотосинтеза и то, что влияет на связанные с ними значения дельты.

Различные пути фотосинтеза (C3, C4 и CAM) дают биомассу с разным δ 13 Значения С.
Значения изотопной дельты фотосинтетических путей
Путь д 13 С (‰)
С3 от -20 до -37 [ 2 ]
С4 от -12 до -16 [ 5 ]
САМ от -10 до -20 [ 6 ]
Фитопланктон от -18 до -25 [ 4 ] [ 7 ]

Измерение изотопов углерода

[ редактировать ]

Углерод на Земле естественным образом встречается в виде двух стабильных изотопов, причем 98,9% находится в форме 12 С и 1,1% в 13 С. [ 1 ] [ 8 ] Соотношение между этими изотопами варьируется в биологических организмах из-за метаболических процессов, в которых один изотоп углерода избирательно используется вместо другого или «фракционируется» углерод посредством кинетических или термодинамических эффектов. [ 1 ] Кислородный фотосинтез происходит у растений и микроорганизмов разными химическими путями, поэтому различные формы органического материала отражают разные соотношения 13 С. Изотопы Понимание этих различий в фракционировании углерода между видами применяется в изотопной геохимии и экологических изотопных исследованиях для понимания биохимических процессов, установления пищевых цепей или моделирования углеродного цикла в геологическом времени. [ 5 ]

Фракционирование изотопов углерода выражается в виде дельта-обозначения δ. 13 C («дельта тринадцать C»), который выражается в тысячных частях ( промилле , ‰). [ 9 ] д 13 C определяется по отношению к белемниту Венского Пи Ди (VPDB, 13 С/ 12 C = 0,01118) в качестве установленного эталонного стандарта . [ 8 ] [ 10 ] Это называется «значением дельты» и может быть рассчитано по формуле ниже:

Реакции фотосинтеза

[ редактировать ]

Химический путь оксигенного фотосинтеза связывает углерод в два этапа: светозависимые реакции и светонезависимые реакции.

Светозависимые реакции улавливают энергию света для переноса электронов из воды и преобразования НАДФ. + , АДФ и неорганический фосфат в запасающие энергию молекулы НАДФН и АТФ . Общее уравнение светозависимых реакций обычно выглядит так: [ 11 ]

Обзор цикла Кальвина и пути фиксации углерода C3

2 Н 2 О + 2 НАДФ + + 3 АДФ + 3 П i + свет → 2 НАДФН + 2 Н + + 3 АТФ + О 2

Светонезависимые цикл Кальвина реакции проходят -Бенсона , в котором энергия НАДФН и АТФ используется для преобразования углекислого газа и воды в органические соединения с помощью фермента RuBisCO . Общее уравнение светонезависимых реакций выглядит следующим образом: [ 11 ]

3 СО 2 + 9 АТФ + 6 НАДФН + 6 Н + → C 3 H 6 O 3 -фосфат + 9 АДФ + 8 Р i + 6 НАДФ + + 3 Н 2 О

3-углеродные продукты (C 3 H 6 O 3 -фосфат) цикла Кальвина позже превращаются в глюкозу или другие углеводы, такие как крахмал , сахароза и целлюлоза .

Фракционирование через RuBisCO

[ редактировать ]
Карбоксилирование рибулозо-1,5-бисфосфата (1) в две молекулы 3-фосфоглицерата (4) RuBisCO. Промежуточной молекулой (3) является 3-кето-2-карбоксиарабинитол-1,5-бисфосфат, который почти мгновенно распадается на 3-фосфоглицерат.

Большая фракция 13 С при фотосинтезе происходит за счет реакции карбоксилирования, которую осуществляет фермент рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза оксигеназа, или RuBisCO . [ 5 ] RuBisCO катализирует реакцию между пятиуглеродной молекулой рибулозо-1,5-бисфосфата (сокращенно RuBP) и CO 2 с образованием двух молекул 3-фосфоглицериновой кислоты (сокращенно PGA). PGA реагирует с НАДФН с образованием 3-фосфоглицеральдегида . [ 4 ]

По прогнозам, фракционирование изотопов за счет одного лишь карбоксилирования Рубиско (форма I) приведет к обеднению в среднем на 28 ‰. [ 12 ] [ 5 ] Однако значения фракционирования различаются между организмами: от истощения на 11 ‰, наблюдаемого у кокколитофоридных водорослей, до истощения на 29 ‰, наблюдаемого у шпината . [ 13 ] [ 14 ] RuBisCO вызывает кинетический изотопный эффект, потому что 12 СО 2 и 13 CO 2 конкурируют за один и тот же активный центр и 13 C имеет изначально более низкую скорость реакции. [ 15 ]

13 Модель фракционирования C

[ редактировать ]

Помимо избирательных эффектов ферментативных реакций, диффузия газообразного CO 2 к месту карбоксилирования внутри растительной клетки также влияет на фракционирование изотопов. [ 16 ] В зависимости от вида растения (см. разделы ниже) внешний CO 2 должен транспортироваться через пограничный слой и устьица во внутреннее газовое пространство растительной клетки, где он растворяется и диффундирует к хлоропластам. [ 5 ] Коэффициент диффузии газа обратно пропорционален квадратному корню из его молекулярной приведенной массы (по отношению к воздуху), что приводит к 13 CO 2 должен быть на 4,4‰ менее диффузионным, чем 12 СО 2 .

Преобладающая модель фракционирования атмосферного CO 2 в растениях объединяет изотопные эффекты реакции карбоксилирования с изотопными эффектами диффузии газа в растение в следующем уравнении: [ 16 ]

Где:

  • д 13 C Образец представляет собой дельта-значение организма для 13 Состав С
  • д 13 C atm — это дельта-значение атмосферного CO 2 , которое составляет = -7,8‰.
  • дискриминация за счет диффузии a = 4,4‰
  • дискриминация карбоксилирования b = 30‰
  • c a — парциальное давление CO 2 во внешней атмосфере, а
  • c i — парциальное давление CO 2 в межклеточном пространстве.

Эта модель, полученная ab initio , обычно описывает фракционирование углерода в большинстве растений, которое облегчает фиксацию углерода C3 . В эту модель были внесены изменения с учетом эмпирических данных. [ 17 ] Однако несколько дополнительных факторов, не включенных в эту общую модель, будут увеличивать или уменьшать 13 Фракционирование углерода по видам. К таким факторам относятся конкурирующая реакция оксигенации RuBisCO, анатомическая и временная адаптация к активности фермента, а также изменения в росте и геометрии клеток. Изотопное фракционирование различных путей фотосинтеза уникально характеризуется этими факторами, как описано ниже.

На растениях C3

[ редактировать ]
Гистограммы соотношений изотопов углерода современных трав. Обратите внимание, что растения C3 обеднены примерно на 14‰. 13 C относительно растений C4.

Растение C3 использует фиксацию углерода C3 , один из трех метаболических путей фотосинтеза, которые также включают C4 и CAM (описанные ниже). Эти растения получили название «С3» из-за трехуглеродного соединения ( 3-фосфоглицериновой кислоты , или 3-ФГК), вырабатываемого CO 2 в этих растениях в результате механизма фиксации . Этот механизм C3 является первым этапом цикла Кальвина-Бенсона, который превращает CO 2 и RuBP в 3-PGA .

Растения C3 являются наиболее распространенным типом растений и обычно хорошо себя чувствуют при умеренной интенсивности солнечного света и температуре, концентрации CO 2 выше 200 частей на миллион и обильных грунтовых водах. [ 18 ] Растения C3 плохо растут в очень жарких или засушливых регионах, где растения C4 и CAM лучше адаптированы.

Фракционирование изотопов при фиксации углерода C3 возникает в результате комбинированного воздействия диффузии газа CO 2 через устьица растения и карбоксилирования через RuBisCO . [ 1 ] Устьичная проводимость различает более тяжелые 13 С на 4,4‰. [ 1 ] Карбоксилирование RuBisCO способствует большей дискриминации - 27 ‰. [ 1 ]

Фермент RuBisCO катализирует карбоксилирование CO 2 и 5-углеродного сахара RuBP в 3-фосфоглицерат , 3-углеродное соединение, посредством следующей реакции:

Продукт 3-фосфоглицерат обеднен 13 C из-за кинетического изотопного эффекта указанной выше реакции. Общий 13 Фракционирование C для фотосинтеза C3 колеблется от -20 до -37 ‰. [ 2 ]

Широкий диапазон изменений значений дельта, выраженных у растений C3, модулируется устьичной проводимостью или скоростью поступления CO 2 или выхода водяного пара из небольших пор в эпидермисе листа. [ 1 ] д 13 C растений C3 зависит от взаимосвязи между устьичной проводимостью и скоростью фотосинтеза, что является хорошим показателем эффективности использования воды в листе. [ 19 ] Установки C3 с высокой эффективностью использования воды, как правило, менее фракционированы в 13 C (т.е. δ 13 C относительно менее отрицателен) по сравнению с растениями C3 с низкой эффективностью использования воды. [ 19 ]

В растениях С4

[ редактировать ]
В пути C4 слой клеток мезофилла окружает клетки оболочки пучка, которые имеют большие хлоропласты, необходимые для цикла Кальвина. A: Клетка мезофилла B: Хлоропласт C: Сосудистая ткань D: Клетка оболочки пучка E: Строма F: Сосудистая ткань: обеспечивает постоянный источник воды 1) Углерод фиксируется с образованием оксалоацетата с помощью PEP-карбоксилазы. 2) Четырехуглеродная молекула затем покидает клетку и попадает в хлоропласты клеток оболочки пучка. 3) Затем он расщепляется с выделением углекислого газа и образованием пирувата. Углекислый газ соединяется с рибулозобифосфатом и переходит в цикл Кальвина.

Растения C4 разработали путь фиксации углерода C4 для сохранения потери воды, поэтому они более распространены в жарком, солнечном и сухом климате. [ 20 ] Эти растения отличаются от растений C3 тем, что CO 2 первоначально преобразуется в четырехуглеродную молекулу малата , которая перемещается в клетки оболочки пучка, высвобождается обратно в виде CO 2 и только затем входит в цикл Кальвина. Напротив, растения C3 непосредственно выполняют цикл Кальвина в клетках мезофилла, не используя метод концентрации CO 2 . Малат, четырехуглеродное соединение, является тезкой фотосинтеза «C4». Этот путь позволяет фотосинтезу C4 эффективно переносить CO 2 к ферменту RuBisCO и поддерживать высокие концентрации CO 2 внутри клеток оболочки пучка . Эти клетки являются частью характерной анатомии листа Кранца , которая пространственно разделяет типы фотосинтезирующих клеток в концентрическом расположении для накопления CO 2 рядом с RuBisCO. [ 21 ]

Эти химические и анатомические механизмы улучшают способность RuBisCO связывать углерод, а не осуществлять его бесполезную оксигеназную активность. Активность оксигеназы RuBisCO, называемая фотодыханием , приводит к потере субстрата RuBP в результате оксигенации и при этом потребляется энергия. Адаптации растений С4 дают преимущество перед путем С3, который теряет эффективность из-за фотодыхания. [ 22 ] Соотношение фотодыхания и фотосинтеза у растения варьируется в зависимости от условий окружающей среды, поскольку снижение концентрации CO 2 и повышение концентрации O 2 увеличивают эффективность фотодыхания. [ 20 ] Уровень CO 2 в атмосфере на Земле резко снизился между 32 и 25 миллионами лет назад. Это дало селективное преимущество эволюции пути C4, который может ограничивать скорость фотодыхания, несмотря на снижение содержания CO 2 в окружающей среде . [ 23 ] Сегодня растения C4 составляют примерно 5% растительной биомассы на Земле, но около 23% земной фиксации углерода. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] Типы растений, которые используют фотосинтез C4, включают травы и экономически важные культуры, такие как кукуруза , сахарный тростник , просо и сорго . [ 22 ] [ 27 ]

Изотопное фракционирование различается между фиксацией углерода C4 и C3 из-за пространственного разделения в растениях C4 захвата CO 2 (в клетках мезофилла) и цикла Кальвина (в клетках оболочки пучка). В растениях C4 углерод превращается в бикарбонат , фиксируется в оксалоацетат с помощью фермента фосфоенолпируват (PEP) карбоксилазы , а затем превращается в малат . [ 4 ] Малат транспортируется из мезофилла в клетки оболочки пучка , непроницаемые для CO 2 . Внутренний CO 2 концентрируется в этих клетках, поскольку малат повторно окисляется, а затем декарбоксилируется обратно в CO 2 и пируват. Это позволяет RuBisCO осуществлять катализ при достаточно высоком уровне внутреннего CO 2 , чтобы избежать конкурирующей реакции фотодыхания. Значение дельта в пути C4 составляет от -12 до -16‰, обедненное 13 C за счет совместного действия PEP-карбоксилазы и RuBisCO.

Изотопная дискриминация в пути C4 варьируется по сравнению с путем C3 из-за дополнительных стадий химического преобразования и активности PEP-карбоксилазы. После диффузии в устьица превращение CO 2 в бикарбонат концентрирует более тяжелые 13 C. Таким образом, последующая фиксация с помощью PEP-карбоксилазы менее истощается. 13 C, чем у Rubisco: содержание PEP-карбоксилазы обеднено примерно на 2 ‰ по сравнению с 29 ‰ в RuBisCO. [ 1 ] [ 5 ] Однако часть изотопно-тяжелого углерода, фиксируемого PEP-карбоксилазой, вытекает из клеток оболочки пучка. Это ограничивает количество углерода, доступного RuBisCO, что, в свою очередь, снижает эффект его фракционирования. [ 4 ] Это объясняет, что общее значение дельты на растениях C4 составляет от -12 до -16 ‰. [ 4 ]

На заводах CAM

[ редактировать ]

Растения, которые используют метаболизм крассулацовых кислот , также известный как фотосинтез CAM, временно разделяют свои химические реакции между днем ​​и ночью. Эта стратегия модулирует устьичную проводимость для повышения эффективности использования воды, поэтому она хорошо адаптирована к засушливому климату. [ 28 ] Ночью CAM-растения открывают устьица, чтобы позволить CO 2 проникнуть в клетку и фиксироваться в органических кислотах, которые хранятся в вакуолях. Этот углерод высвобождается в цикл Кальвина в течение дня, когда устьица закрыты, чтобы предотвратить потерю воды, а световые реакции могут стимулировать необходимое производство АТФ и НАДФН. [ 29 ] Этот путь отличается от фотосинтеза C4, поскольку растения CAM выделяют углерод, сохраняя фиксированный CO 2 в везикулах ночью, а затем транспортируя его для использования в течение дня. Таким образом, растения CAM временно концентрируют CO 2 для повышения эффективности RuBisCO, тогда как растения C4 пространственно концентрируют CO 2 в клетках оболочки пучка. Распространение растений, использующих фотосинтез САМ, включает эпифиты (например, орхидеи , бромелии ) и ксерофиты (например, суккуленты , кактусы ). [ 30 ]

В метаболизме крассуловой кислоты изотопное фракционирование сочетает в себе эффекты пути C3 в дневное время и пути C4 в ночное время. Ночью, когда температура и потеря воды ниже, CO 2 диффундирует через устьица и производит малат под действием фосфенолпируваткарбоксилазы. [ 4 ] [ 6 ] В течение следующих суток устьица закрываются, малат декарбоксилируется и CO 2 фиксируется RuBisCO. Сам по себе этот процесс аналогичен процессу у растений C4 и дает характерные значения фракционирования C4 примерно -11 ‰. [ 6 ] Однако во второй половине дня CAM-растения могут открыть устьица и осуществить фотосинтез C3. [ 6 ] Только в дневное время растения САМ имеют фракционирование примерно -28‰, характерное для растений С3. [ 6 ] Эти комбинированные эффекты обеспечивают δ 13 Значения C для растений CAM находятся в диапазоне от -10 до -20‰.

The 13 С до 12 Соотношение C в растениях CAM может указывать на временное разделение фиксации CO 2 , которое представляет собой степень биомассы, полученной в результате ночной фиксации CO 2 по сравнению с дневной фиксацией CO 2 . [ 31 ] Такое различие можно провести потому, что PEP-карбоксилаза, фермент, ответственный за чистое поглощение CO2 в ночное время, различает 13 C меньше, чем RuBisCO, который отвечает за поглощение CO 2 в дневное время . Предполагается, что растения CAM, которые улавливают CO 2 преимущественно ночью, будут показывать δ 13 Значения C более похожи на значения C4, тогда как дневная CO 2 фиксация будет показывать δ. 13 Значения C больше похожи на растения C3.

В фитопланктоне

[ редактировать ]

В отличие от наземных растений, у которых диффузия CO 2 в воздухе происходит относительно быстро и обычно не ограничивает, диффузия растворенного CO 2 в воде происходит значительно медленнее и часто может ограничивать фиксацию углерода в фитопланктоне. [ 5 ] Когда газообразный CO 2 (г) растворяется в водном CO 2 (водный раствор) , он фракционируется под действием как кинетических, так и равновесных эффектов , которые зависят от температуры. [ 32 ] По сравнению с растениями источник растворенного CO 2 для фитопланктона может быть обогащен 13 C примерно на 8‰ от атмосферного CO 2 . [ 33 ]

Изотопное фракционирование 13 C фотосинтеза фитопланктона зависит от диффузии внеклеточного водного CO 2 в клетку, RuBisCO-зависимой скорости роста клеток, а также геометрии клеток и площади поверхности. [ 7 ] Использование механизмов концентрации бикарбоната и углерода в фитопланктоне отличает изотопное фракционирование от путей фотосинтеза растений.

Разница между внутриклеточной и внеклеточной концентрацией CO 2 отражает потребность в CO 2 клетки фитопланктона, которая зависит от скорости ее роста. Отношение потребности в углероде к его предложению определяет диффузию CO 2 в клетку и отрицательно коррелирует с величиной фракционирования углерода фитопланктоном. [ 34 ] фракционирование между CO 2 (водн.) и биомассой фитопланктона для оценки скорости роста фитопланктона. В совокупности эти соотношения позволяют использовать [ 35 ]

Однако сама по себе скорость роста не объясняет наблюдаемое фракционирование. Поток CO 2 (водн.) в клетку и из нее примерно пропорционален площади поверхности клетки, а углеродная биомасса клетки варьируется в зависимости от объема клетки. Геометрия фитопланктона, которая максимизирует площадь поверхности по отношению к объему, должна иметь большее фракционирование изотопов в результате фотосинтеза. [ 36 ]

Биохимические характеристики фитопланктона аналогичны растениям С3, тогда как характеристики газообмена больше напоминают стратегию С4. [ 37 ] Точнее, фитопланктон повышает эффективность своего основного фермента, связывающего углерод, RuBisCO, с помощью механизмов концентрации углерода (CCM), точно так же, как растения C4 накапливают CO 2 в клетках оболочки пучка. Различные формы ККМ в фитопланктоне включают активное поглощение бикарбоната и СО 2 через клеточную мембрану, активный транспорт неорганического углерода от клеточной мембраны к хлоропластам и активное однонаправленное превращение СО 2 в бикарбонат. [ 38 ] Параметры, влияющие 13 Фракционирование C в фитопланктоне способствует δ 13 Значения C от -18 до -25‰. [ 4 ] [ 7 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Г.Д. Фаркуар; Дж. Р. Элерингер; Хабик и КТ (1989). «Дискриминация изотопов углерода и фотосинтез». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 40 (1): 503–537. дои : 10.1146/annurev.pp.40.060189.002443 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с Кон, Мэтью Дж. (16 ноября 2010 г.). «Изотопный состав углерода наземных растений C3 как индикаторы (палео)экологии и (палео)климата» . Труды Национальной академии наук . 107 (46): 19691–19695. Бибкод : 2010PNAS..10719691K . дои : 10.1073/pnas.1004933107 . ISSN   0027-8424 . ПМЦ   2993332 . ПМИД   21041671 .
  3. ^ Фрай, Б.; Шерр, Э.Б. (1989). «Измерения δ13C как индикаторы потока углерода в морских и пресноводных экосистемах». Стабильные изотопы в экологических исследованиях . Экологические исследования. Том. 68. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer New York. стр. 196–229. дои : 10.1007/978-1-4612-3498-2_12 . ISBN  9781461281276 .
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Хейс, Джон (1 января 2001 г.). «Фракционирование изотопов углерода и водорода в процессах биосинтеза» . Обзоры по минералогии и геохимии . 43 (1): 225–277. Бибкод : 2001RvMG...43..225H . дои : 10.2138/gsrmg.43.1.225 .
  5. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г О'Лири, Мэрион Х. (май 1988 г.). «Изотопы углерода в фотосинтезе». Бионаука . 38 (5): 328–336. дои : 10.2307/1310735 . ISSN   0006-3568 . JSTOR   1310735 .
  6. ^ Перейти обратно: а б с д и О'Лири, Мэрион Х. (1988). «Изотопы углерода в фотосинтезе». Бионаука . 38 (5): 328–336. дои : 10.2307/1310735 . JSTOR   1310735 .
  7. ^ Перейти обратно: а б с Попп, Брайан Н.; Лоус, Эдвард А.; Бидигар, Роберт Р.; Дор, Джон Э.; Хэнсон, Кристи Л.; Уэйкхэм, Стюарт Г. (январь 1998 г.). «Влияние геометрии клеток фитопланктона на изотопное фракционирование углерода». Geochimica et Cosmochimica Acta . 62 (1): 69–77. Бибкод : 1998GeCoA..62...69P . дои : 10.1016/S0016-7037(97)00333-5 . ISSN   0016-7037 .
  8. ^ Перейти обратно: а б Гонфиантини, Роберто (апрель 1984 г.). «Совещание консультативной группы МАГАТЭ по эталонным образцам стабильных изотопов для геохимических и гидрологических исследований». Химическая геология . 46 (1): 85. Бибкод : 1984ЧГео..46...85Г . дои : 10.1016/0009-2541(84)90167-0 . ISSN   0009-2541 .
  9. ^ Маккоун, Гарольд Т. (сентябрь 1992 г.). «Введение в морскую биогеохимию (Либес, Сьюзен М.)» . Журнал химического образования . 69 (9): А251. Бибкод : 1992ЖЧЭд..69..251М . дои : 10.1021/ed069pa251.2 . ISSN   0021-9584 .
  10. ^ МакКлинток, Барбара М. (март 1977 г.). «Биологическая океанография». Американский учитель биологии . 39 (3): 186. дои : 10.2307/4445858 . hdl : 2027/umn.31951d01800724l . ISSN   0002-7685 . JSTOR   4445858 .
  11. ^ Перейти обратно: а б Х., Рэйвен, Питер (2005). Биология растений . Эверт, Рэй Франклин, Эйххорн, Сьюзен Э. (7-е изд.). WH Freeman and Co. Нью-Йорк: ISBN  978-0716710073 . OCLC   56051064 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  12. ^ Табита, Франция; Сатагопан, С.; Хэнсон, TE; Крил, штат Невада; Скотт, СС (19 июня 2007 г.). «Отличные формы белков Рубиско I, II, III и IV из трех царств жизни дают ключ к разгадке эволюции Рубиско и взаимоотношений структуры и функции» . Журнал экспериментальной ботаники . 59 (7): 1515–1524. дои : 10.1093/jxb/erm361 . ISSN   0022-0957 . ПМИД   18281717 .
  13. ^ Скотт, Кэтлин М.; Шведок, Джули; Шраг, Дэниел П.; Кавано, Коллин М. (декабрь 2004 г.). «Влияние формы IA RubisCO и растворенного в окружающей среде неорганического углерода на delta13C симбиоза моллюска и хемоавтотрофа Solemya velum». Экологическая микробиология . 6 (12): 1210–1219. дои : 10.1111/j.1462-2920.2004.00642.x . ISSN   1462-2912 . ПМИД   15560819 .
  14. ^ Гай, доктор медицинских наук; Фогель, МЛ; Берри, Дж. А. (1 января 1993 г.). «Фотосинтетическое фракционирование стабильных изотопов кислорода и углерода» . Физиология растений . 101 (1): 37–47. дои : 10.1104/стр.101.1.37 . ISSN   0032-0889 . ПМК   158645 . ПМИД   12231663 .
  15. ^ Макневин, Деннис Б.; Бэджер, Мюррей Р.; Уитни, Спенсер М.; Кеммерер, Сюзанна фон; Черкез, Гийом ГБ; Фаркуар, Грэм Д. (7 декабря 2007 г.). «Различия в дискриминации изотопов углерода трех вариантов D-рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы отражают различия в их каталитических механизмах» . Журнал биологической химии . 282 (49): 36068–36076. дои : 10.1074/jbc.M706274200 . ISSN   0021-9258 . ПМИД   17925403 .
  16. ^ Перейти обратно: а б Фаркуар, Грэм; О'Лири, Миннесота; Берри, Джозеф (1 января 1982 г.). «О связи между дискриминацией изотопов углерода и межклеточной концентрацией углекислого газа в листьях» . Австралийский журнал физиологии растений . 13 (2): 281–292. дои : 10.1071/PP9820121 .
  17. ^ Шуберт, Брайан А.; Джарен, А. Хоуп (ноябрь 2012 г.). «Влияние концентрации CO2 в атмосфере на фракционирование изотопов углерода в наземных растениях C3» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 96 : 29–43. Бибкод : 2012GeCoA..96...29S . дои : 10.1016/j.gca.2012.08.003 . ISSN   0016-7037 .
  18. ^ Уайтхед, Марк (6 марта 2017 г.). «Окружающая среда и государство». Международная энциклопедия географии . Оксфорд, Великобритания: John Wiley & Sons, Ltd., стр. 1–11. дои : 10.1002/9781118786352.wbieg0920 . ISBN  9780470659632 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
  19. ^ Перейти обратно: а б Морено-Гутьеррес, Кристина; Доусон, Тодд Э.; Николас, Эмили; Керехета, Хосе Игнатиус (23 августа 2012 г.). «Изотопы выявляют контрастирующие стратегии использования воды среди сосуществующих видов растений в экосистеме Средиземноморья». Новый фитолог . 196 (2): 489–496. дои : 10.1111/j.1469–8137.2012.04276.x . ISSN   0028-646X . ПМИД   22913668 .
  20. ^ Перейти обратно: а б Элерингер, Джеймс Р.; Сейдж, Роуэн Ф.; Фланаган, Лоуренс Б.; Пирси, Роберт В. (1 марта 1991 г.). «Изменение климата и эволюция фотосинтеза C4». Тенденции в экологии и эволюции . 6 (3): 95–99. дои : 10.1016/0169-5347(91)90183-X . ISSN   0169-5347 . ПМИД   21232434 .
  21. ^ Кеннеди, Роберт А. (23 апреля 1976 г.). «Фотодыхание в культурах тканей растений C3 и C4» . Физиология растений . 58 (4): 573–575. дои : 10.1104/стр.58.4.573 . ПМЦ   543284 . ПМИД   16659720 .
  22. ^ Перейти обратно: а б C4 биология растений . Сейдж, Роуэн Фредерик, Монсон, Р.К. (Рассел К.), 1954-. Сан-Диего: Академическая пресса. 1999. ISBN  9780080528397 . OCLC   176630229 . {{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  23. ^ Сейдж, Роуэн Ф.; Сейдж, Тэмми Л.; Кокачинар, Ферит (2012). «Фотодыхание и эволюция фотосинтеза C4 | Ежегодный обзор биологии растений». Ежегодный обзор биологии растений . 63 (1): 19–47. doi : 10.1146/annurev-arplant-042811-105511 . ПМИД   22404472 . S2CID   24199852 .
  24. ^ Бонд, Вашингтон; Вудворд, Финляндия; Миджли, GF (12 ноября 2004 г.). «Глобальное распространение экосистем в мире без огня». Новый фитолог . 165 (2): 525–538. дои : 10.1111/j.1469-8137.2004.01252.x . ISSN   0028-646X . ПМИД   15720663 . S2CID   4954178 .
  25. ^ Осборн, CP; Бирлинг, диджей (29 января 2006 г.). «Зеленая революция природы: замечательный эволюционный рост растений C4» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 361 (1465): 173–194. дои : 10.1098/rstb.2005.1737 . ISSN   0962-8436 . ПМК   1626541 . ПМИД   16553316 .
  26. ^ Келлог, Элизабет А. (июль 2013 г.). «Фотосинтез С4» . Современная биология . 23 (14): 594–599 рэндов. дои : 10.1016/j.cub.2013.04.066 . ISSN   0960-9822 . ПМИД   23885869 .
  27. ^ Чжу, Синь-Гуан; Лонг, Стивен П; Орт, Дональд Р. (апрель 2008 г.). «Какова максимальная эффективность, с которой фотосинтез может преобразовать солнечную энергию в биомассу?». Современное мнение в области биотехнологии . 19 (2): 153–159. дои : 10.1016/j.copbio.2008.02.004 . ISSN   0958-1669 . ПМИД   18374559 .
  28. ^ Тинг, ИП (июнь 1985 г.). «Метаболизм крассуловой кислоты». Ежегодный обзор физиологии растений . 36 (1): 595–622. дои : 10.1146/annurev.pp.36.060185.003115 . HDL : 10150/552219 . ISSN   0066-4294 .
  29. ^ Тинг, И. (1 января 1985 г.). «Метаболизм крассуловой кислоты». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 36 (1): 595–622. дои : 10.1146/annurev.pp.36.060185.003115 . HDL : 10150/552219 . ISSN   1040-2519 .
  30. ^ Смит, JAC; Винтер, К. (1996). «Таксономическое распределение метаболизма крассуловых кислот». Метаболизм крассуловой кислоты . Экологические исследования. Том. 114. Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. стр. 427–436. дои : 10.1007/978-3-642-79060-7_27 . ISBN  9783642790621 .
  31. ^ Зима, Клаус; Холтум, Джозеф А.М. (1 августа 2002 г.). «Насколько точно значения δ13C растений с кислотным метаболизмом толстянковых отражают долю CO2, фиксируемую днем ​​и ночью?» . Физиология растений . 129 (4): 1843–1851. дои : 10.1104/стр.002915 . ISSN   0032-0889 . ПМК   166772 . ПМИД   12177497 .
  32. ^ Чжан, Дж.; Набережная, Вашингтон; Уилбур, DO (1 января 1995 г.). «Фракционирование изотопов углерода при газоводяном обмене и растворении СО2». Geochimica et Cosmochimica Acta . 59 (1): 107–114. Бибкод : 1995GeCoA..59..107Z . дои : 10.1016/0016-7037(95)91550-D . ISSN   0016-7037 .
  33. ^ Кёлер, П.; Фишер, Х.; Шмитт, Дж. (март 2010 г.). «Атмосферное δ13CO2 и его соотношение с верхним CO2 и глубоким океаном δ13C в позднем плейстоцене» (PDF) . Палеоокеанография . 25 (1). Бибкод : 2010PalOc..25.1213K . дои : 10.1029/2008pa001703 . ISSN   0883-8305 .
  34. ^ Лоус, Эдвард А.; Попп, Брайан Н.; Кассар, Николя; Танимото, Джейми (2002). «Модели дискриминации 13C в океаническом фитопланктоне: вероятное влияние механизмов концентрации CO2 и последствия для палеореконструкций». Функциональная биология растений . 29 (3): 323–333. дои : 10.1071/pp01183 . ISSN   1445-4416 . ПМИД   32689479 .
  35. ^ Лоус, Эдвард А.; Попп, Брайан Н.; Бидигар, Роберт Р.; Кенникатт, Махлон К.; Мако, Стивен А. (1 марта 1995 г.). «Зависимость изотопного состава углерода фитопланктона от скорости роста и [CO2)вод: теоретические соображения и экспериментальные результаты». Geochimica et Cosmochimica Acta . 59 (6): 1131–1138. Бибкод : 1995GeCoA..59.1131L . дои : 10.1016/0016-7037(95)00030-4 . ISSN   0016-7037 .
  36. ^ Попп, Брайан Н.; Лоус, Эдвард А.; Бидигар, Роберт Р.; Дор, Джон Э.; Хэнсон, Кристи Л.; Уэйкхэм, Стюарт Г. (1 января 1998 г.). «Влияние геометрии клеток фитопланктона на изотопное фракционирование углерода». Geochimica et Cosmochimica Acta . 62 (1): 69–77. Бибкод : 1998GeCoA..62...69P . дои : 10.1016/S0016-7037(97)00333-5 . ISSN   0016-7037 .
  37. ^ Лоус, Эдвард А.; Бидигар, Роберт Р.; Попп, Брайан Н. (ноябрь 1997 г.). «Влияние скорости роста и концентрации CO2 на изотопное фракционирование углерода морской диатомовой водорослью Phaeodactylum tricornutum» . Лимнология и океанография . 42 (7): 1552–1560. Бибкод : 1997LimOc..42.1552L . дои : 10.4319/lo.1997.42.7.1552 . ISSN   0024-3590 .
  38. ^ Кассар, Николя; Лоус, Эдвард А.; Попп, Брайан Н. (ноябрь 2006 г.). «Изотопное фракционирование углерода морской диатомовой водорослью Phaeodactylum tricornutum в условиях роста с ограничением питательных веществ и света». Geochimica et Cosmochimica Acta . 70 (21): 5323–5335. Бибкод : 2006GeCoA..70.5323C . дои : 10.1016/j.gca.2006.08.024 . ISSN   0016-7037 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0e5887c6a7915c5df5b871976a38e60d__1718817960
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/0e/0d/0e5887c6a7915c5df5b871976a38e60d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Fractionation of carbon isotopes in oxygenic photosynthesis - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)