5.2.1 自养微生物的CO
2固定
各种自养微生物在其生物氧化包括氧化磷酸化、发酵和光合磷酸化中获取的能量主要用于CO2的固定。在微生物中,CO2固定的途径有4条,即Calvin循环、厌氧乙酰-CoA途径、逆向TCA循环途径、羟基丙酸途径。这里只介绍Calvin循环一种。
利用Calvin循环进行CO2固定的生物,除了绿色植物、蓝细菌、多数光合细菌外(在一切光能自养生物中,此反应不需光,可在黑暗条件下进行)、硫细菌、铁细菌和硝化细菌等许多化能自养菌。
Calvin循环分为3个阶段:
1)羧化反应
3个核酮糖-1,5-二磷酸通过核酮糖二磷酸羧化酶将3个CO2固定,并转变成6个3-磷酸甘油酸分子。(https://www.daowen.com)
2)还原反应
在羧化反应后,立即发生3-磷酸甘油酸还原成3-磷酸甘油醛反应逆向,这两步反应需消耗ATP和[H]。
3)CO2受体的再生
核酮糖-5-磷酸在磷酸核酮糖激酶的催化下转变成核酮糖-1,5-二磷酸的生化反应。
如果以产生1个葡萄糖分子来计算,则Calvin循环的总式为:
