碳4植物的碳四途径的反应过程

碳4植物的碳四途径的反应过程,第1张

叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)经PEP羧化酶的作用,与CO2结合,形成苹果酸或天门冬氨酸。这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里,通过脱羧酶的作用释放CO2,后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,进入光合碳循环。这种由PEP形成四碳双羧酸,然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径。其叶肉细胞中,含有独特的酶,即磷酸烯醇式丙酮酸碳羧化酶,使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化,形成四碳化合物草酰乙酸盐,这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸盐在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘,就会分解释放二氧化碳和一分子甘油。二氧化碳进入卡尔文循环,后同C3进程。而甘油则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP。

在20世纪60年代,澳大利亚科学家哈奇和斯莱克发现玉米、甘蔗等热带绿色植物,除了和其他绿色植物一样具有卡尔文循环外,CO2首先通过一条特别的途径被固定。这条途径也被称为哈奇-斯莱克途径。

单体碳4与碳5的区别是化学成分不同。根据查询相关信息,碳四的主要成分包括丁烷、异丁烷、丁烯、异丁烯。碳五即戊烷。戊烷分子式为C5H12,分子量为72146,有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种异构体,俗称碳五。碳6是乙烷。

醚后碳四就是醚化反应掉异丁烯剩余的碳四,主要是丁烯-1、丁烷、顺反丁烯-2等,和其余碳四,比之前就是少了异丁烯

C4中的异丁烯与甲醇发生醚化反应生成MTBE(甲基叔丁基醚)。产品MTBE用于生产高纯度异丁烯,或作为高标号汽油生产中提高辛烷值的添加剂,醚化反应中过剩的甲醇被回收使用。醚化反应后的混合C4被称为醚后C4,其主要组分为异丁烷、正丁烷、正丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯及少量丁二烯。醚后碳四可以当做民用液化气,但是其价格较普通民用气来讲会贵一些,而且纯燃烧使用效果并不如民用气。

随着无铅汽油的推广和应用,作为汽油优质调和组分的甲基叔丁基醚(MTBE)的需求量日益增加,为有效的利用C4馏份中的异丁烯生产高纯度的MTBE产品。

在MTBE合成装置中,原料C4和甲醇进入反应器,在大孔强酸性阳离子树脂催化剂的作用下,C4中的异丁烯与甲醇发生醚化反应,生成MTBE。反应后的物料包括过剩甲醇、醚后C4、产品MTBE、副产物二甲醚、C4、MSBE(甲基仲丁基醚)、叔丁醇等,被送往共沸蒸馏塔分离。在共沸蒸馏塔底部流出纯度为98%以上的MTBE粗产品。粗MTBE送入MTBE精馏塔进一步分离,可得到高纯度的MTBE精产品。在共沸蒸馏塔内甲醇与醚后C4形成的共沸物从塔顶排出并送往甲醇萃取塔。在甲醇萃取塔中,以水为萃取剂,将醚后C4中的甲醇萃取,将形成的甲醇水溶液送进甲醇回收塔进行甲醇回收。甲醇回收塔底的水返回甲醇萃取塔,作为萃取水循环使用。而醚后C4则从甲醇萃取塔顶采出,并送往炼油厂,作为烷基化装置的生产原料。

碳三碳四是新材料。

碳一碳二碳三碳四代表的是:碳一是甲烷,碳二是乙烷,碳三是丙烷,碳四是丁烷。碳几泛指由几个碳原子所组成的碳氢化合物,可以是相同碳原子数碳氢化合物的混合物。

金刚石出自古代火山的筒状火成砾岩,火山筒,它嵌在一种比较柔软,暗色的碱性岩石中,称为蓝土或含钻石的火成岩。

碳简介

碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。意为煤,木炭。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物,有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。

碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。碳既以游离元素存在金刚石、石墨等,又以化合物形式存在主要为钙、镁以及其他电正性元素的碳酸盐。它以二氧化碳的形式存在,是大气中少量但极其重要的组分。

在C4植物叶肉细胞的叶绿体中,在有关酶的催化作用下,一个CO2被一个叫做磷酸烯醇式丙酮酸的C3(英文缩写符号是PEP)固定,形成一个C4。C4进入维管束鞘细胞的叶绿体中,释放出一个CO2,并且形成一个含有三个碳原子的有机酸——丙酮。

这种能够固定CO2的酶,叫做磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,简称PEP羧化酶。

释放出来的CO2先被一个C5固定,然后很快形成两个C3。在有关酶的催化作用下,一些C3接受ATP和NADPH释放出的能量并且被NADPH还原,然后经过一系列复杂的变化,形成糖类等有机物;另一些C3则经过复杂的变化,又形成C5,从而使暗反应阶段的化学反应不断地进行下去。C4释放出的CO2的变化情况,与C3植物暗反应阶段的变化情况相同。丙酮酸则再次进入到叶肉细胞中的叶绿体内,在有关酶的催化作用下,通过ATP提供的能量,转化成PEP,PEP则可以继续固定CO2(如图)。

由此可见,C4植物的光合作用中既有C4途径,又有C3途径,前者发生在叶肉细胞的叶绿体内,后者发生在维管束鞘细胞的叶绿体内,两者共同完成二氧化碳的固定。

同C3途径中有关的酶与CO2的亲和力相比,C4途中PEP羧化酶与CO2的亲和力约高60倍。

C4植物利用PEP将CO2固定在C4中,C4经过一系列的变化后,又把CO2释放出来,这有什么意义呢?原来,C4途径中能够固定CO2的那种酶,对CO2具有很强的亲合力,可以促使PEP把大气中浓度很低的CO2固定下来,并且使C4集中到维管束鞘细胞内的叶绿体中,供维管束鞘细胞内叶绿体中的C3途径利用。科学家们把C4植物的这种独特作用,形象地比喻成“二氧化碳泵”(如图)。同C3植物相比,C4植物大大提高了固定CO2的能力。在干旱的条件下,绿色植物的气孔关闭。这时,C4植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用,而C3植物则不能。这就是C4植物比C3植物具有较强光合作用的原因之一。

PCA循环就是C4光合碳同化循环(C4 photosynthetic carbon assimilation cycle,PCA循环),或叫哈奇-斯莱克途径(Hatch-Slack途径)。

意思就是:

叶肉细胞里的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)经PEP羧化酶的作用,与CO2结合,形成苹果酸或天门冬氨酸。这些四碳双羧酸转移到鞘细胞里,通过脱羧酶的作用释放CO2,后者在鞘细胞叶绿体内经核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,进入光合碳循环。这种由PEP形成四碳双羧酸,然后又脱羧释放CO2的代谢途径称为四碳途径。其叶肉细胞中,含有独特的酶,即磷酸烯醇式丙酮酸碳氧化酶,使得二氧化碳先被一种三碳化合物--磷酸烯醇式丙酮酸同化,形成四碳化合物草酰乙酸盐,这也是该暗反应类型名称的由来。这草酰乙酸盐在转变为苹果酸盐后,进入维管束鞘,就会分解释放二氧化碳和一分子甘油。二氧化碳进入卡尔文循环,后同C3进程。而甘油则会被再次合成磷酸烯醇式丙酮酸,此过程消耗ATP

醚后碳四是指经过MTBE装置后的碳四,其中的异丁烯和甲醇进行了醚化反应,所以醚后碳四是不含有异丁烯的,所以醚后碳四的主要成分是正丁烯、正丁烷和异丁烷

根据隆众石化监测,调油市场出现好转,烷基化汽油价格大幅上涨至7800元/吨,且仍存上行趋势。由于停车以及新增烷基化炼厂开始紧锣密鼓地实行开车计划,届时其开工率将会提升至8成附近,当前,烷基化汽油的利润空间增至280元/吨,利润可观

要碳四标称下标。碳四写作c4的时候,意思就是有四个碳元素,所以必须要有下标。是一种易燃,无色,容易被液化的气体。是发展石油化工、有机原料的重要原料,其用途日益受到重视。丁烷亦是两种有相同分子式(C4H10)的烷烃——正丁烷。

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