Цикл Арнона

Цикл Арнона — это путь ассимиляции углекислого газа (CO₂), характерный для некоторых групп бактерий. Это циклический биохимический механизм, в основе которого лежат реакции восстановительного карбоксилирования органических кислот.

Ключевые особенности цикла:

• За один оборот цикла происходит фиксация CO₂ в четырёх реакциях.
• Две из этих реакций протекают с участием восстановленного ферредоксина — мощного восстановителя.
• В результате из четырёх молекул CO₂ и восстановителя, с затратой энергии АТФ, синтезируется одна молекула щавелевоуксусной кислоты (щавелевой кислоты).

Укороченный вариант этого цикла, приводящий к синтезу ацетата, по своей сути является обращённым (редуктивным) циклом трикарбоновых кислот (ЦТК).

История открытия: Впервые этот цикл был обнаружен у зелёной фотосинтезирующей бактерии Chlorobium limicola.

Современный контекст

Цикл Арнона, также известный как редуктивный цикл трикарбоновых кислот или цикл Арнона–Бьюкенена, является ключевым механизмом автотрофной фиксации углерода у облигатно анаэробных бактерий. Он функционирует у:

• Зелёных серных бактерий (например, Chlorobium).
• Некоторые сульфатредуцирующих бактерий.
• Гидрогеногенных и ацетогенных бактерий.

В отличие от цикла Кальвина, который доминирует у растений и цианобактерий, цикл Арнона более энергоэффективен в анаэробных условиях, но требует сильных восстановителей (таких как восстановленный ферредоксин). Его открытие (Д. Арнон, 1966) расширило понимание биохимического разнообразия путей фиксации CO₂ в живых организмах.