1. Дефиниција на концептот на „анаеробно дишење“.
2. Нитратен здив.
3. Сулфатно дишење.
4. Карбонатно дишење.
5. Фумаратно дишење.
1. Дефиниција за „анаеробно дишење“
Анаеробно дишење– синџир на анаеробни редокс реакции, кои се редуцираат до оксидација на органска или неорганска супстрат користејќи не молекуларен кислород, туку други неоргански материи (нитрат –NO 3 –, нитрит – NO 2 –, сулфат – SO 4 2-) како конечниот акцептор на електрони , сулфит - SO 3 2-, CO 2, итн.), како и органски супстанции (фумарат, итн.). За време на анаеробното дишење, молекулите на АТП се формираат главно во синџирот на транспорт на електрони, т.е., како резултат на реакции на фосфорилација на мембраната, но во помали количини отколку за време на аеробното дишење.
Во анаеробното дишење, последниот акцептор на електрони во синџирот на транспорт на електрони се неоргански или органски соединенија. На пример, ако конечниот акцептор на електрони е SO 4 2-, тогаш процесот се нарекува сулфат здив и бактерии – Со сулфат-редуцирачки или сулфат-редуцирачки . Во случај NO 3 - или NO 2 - да служи како финален акцептор на електрони, тогаш процесот се нарекува нитратен здив или денитрификација , а бактериите кои го спроведуваат овој процес се денитрифицирање . CO 2 може да дејствува како финален акцептор на електрони. Процесот се нарекува соодветно карбонатно дишење и бактерии - метаногени (формирање на метан ) . Еден од ретките примери каде што конечниот акцептор е органска супстанција е фумаратен здив .
Главни карактеристики на бактерии способни за анаеробно дишење:
1) Имаат скратен транспорт на електрони или респираторни синџири, односно не ги содржат сите носители карактеристични за респираторните синџири кои функционираат во аеробни услови.
2) Во респираторните синџири на анаеробите, цитохром оксидазата се заменува со соодветните редуктази.
3) Кај строгите анаероби, Кребсовиот циклус не функционира или е прекинат и врши само биосинтетички функции.
4) Главната количина на молекули на АТП за време на анаеробното дишење се синтетизира во процесот на фосфорилација на мембраната.
5) Во однос на молекуларниот кислород, бактериите кои вршат анаеробно дишење се факултативни или облигациони анаероби. Задолжителни анаероби вклучуваат бактерии кои намалуваат сулфати и метаногени. Факултативните анаероби вклучуваат денитрификациони бактерии и бактерии кои вршат фумаратно дишење. Факултативните анаероби можат да го префрлат својот енергетски метаболизам од аеробно дишење во присуство на молекуларен кислород во околината на анаеробно дишење во отсуство на молекуларен кислород.
6) Приносот на АТП за време на анаеробното дишење е помал отколку за време на аеробното дишење, но поголем отколку за време на ферментацијата.
2. Нитратен здив
Конечните акцептори на електрони за време на нитратното дишење се нитрати (NO 3 - ) или нитрити (NO 2 -). Резултатот од нитратното дишење е намалувањето на NO 3 - или NO 2 - на гасовити производи (NO, N 2 O, N2 ). Целосна реакција на нитратното дишење, каде што супстратот што може да се оксидира е гликозата, а последниот акцептор на електрони се нитрати, може да се запише на следниов начин:
C 6 H 12 O 6 + 4NO - 3 → 6CO 2 + 6H 2 O + 2N 2 + x (kJ)
Целосниот процес на денитрификација се состои од четири реакции на редукција, од кои секоја е катализирана од специфични редуктази врзани за мембраната.
Прва фаза : редукција на нитрат до нитрит, катализиран од ензими кои содржат молибден нитрат редуктаза:
NO - 3 + 2e - + 2H + → NO - 2 + H 2 O
Втора фаза : редукција на нитрит до азотен оксид, катализиран од нитрит редуктази:
NO - 2 + e - + H + → NO + OH -
Нитратните и нитритните редуктази се многу чувствителни на молекуларниот кислород, кој ја инхибира нивната активност и исто така ја потиснува синтезата. Според тоа, овие реакции може да се појават само кога кислородот е целосно отсутен или кога неговата концентрација е незначителна.
Трета фаза : редукција на азотен оксид во азотен оксид, катализиран од редуктаза на азотен оксид:
2NO + 2e - + 2H + → N 2 O + H 2 O
Четврта фаза: редукција на азотен оксид во молекуларен азот, катализиран од редуктаза на азотен оксид:
N 2 O + 2e - + 2H + → N 2 + H 2 O
Кај денитрификационите бактерии, кои се факултативни анаероби, функционира комплетен синџир за транспорт на електрони во случај на аеробно дишење, а скратен во случај на анаеробно дишење.
Транспортни синџири на електрони на бактерии коишто денитрифицираат во анаеробни услови ги содржи сите главни типови мембрански поврзани транспортери: флавопротеини, кинони, цитохроми бИ Со. Утврдено е дека нитрат редуктазите на денитрификационите бактерии се поврзани со респираторниот синџир на ниво на цитохром би нитритни редуктази и редуктази на азотен оксид и азотен оксид на ниво на цитохром в. Процесот на целосна денитрификација, кога NO 3 се намалува на N 2, транспортот на електрони во респираторниот синџир може да се претстави на следниов начин (сл. 1).
Ориз. 1. Транспорт на електрони при денитрификација
Бројот на синтетизирани молекули на АТП зависи од структурата на респираторниот синџир, присуството и својствата на соодветните редуктази. Со „целосна“ денитрификација се складира повеќе енергија отколку со „скратена“ денитрификација, кога се изведуваат само поединечни фази од овој процес:
НЕ - 3 → НЕ - 2;
NO → N 2 O; N 2 O → N 2.
Шематски, нитратното дишење за време на оксидацијата на гликозата може да се претстави на следниов начин (сл. 2).
Ориз. 2. Шема на нитратно дишење Распределба и улога на бактериите кои ги денитрифицираат. Денитрификационите бактерии се широко распространети во природата. Тие припаѓаат на сите главни физиолошки групи: фототрофни, хемолитотрофни, грам-позитивни и грам-негативни факултативни анаероби. Сепак, способноста за денитрификација е почеста кај бактериите од родотИ Бацилус.
Псевдомонас
Денитрифицирачките бактерии се жители на свежи и морски резервоари, почви од различни видови, иако процесот на денитрификација се случува само во анаеробни услови. Процесот на денитрификација се смета за штетен за земјоделството, бидејќи нитратите достапни за растенијата се претвораат во молекуларен азот што е недостапен за нив, што доведува до трошење на азот во почвата. Како и да е, бактериите коишто не се нитрифицираат се важна алка во азотниот циклус во природата, збогатувајќи ја атмосферата со молекуларен азот. Покрај тоа, овие бактерии играат позитивна улога во прочистувањето на подземните води и почвите од нитрати и нитрити акумулирани како резултат на човековите активности (воведување високи дози на ѓубрива, индустриски отпадни води), кои во високи концентрации се токсични за живите организми. Во овој поглед, бактериите за денитрификација се користат за прочистување на отпадните води од нитрати.Здив- збир на реакции на биолошка оксидација на органски супстанции кои носат енергија со ослободување на енергија неопходна за животот на телото.
Дишењето е процес со кој атомите на водород (електрони) се пренесуваат од органски материи до молекуларен кислород. Постојат два главни типа на дишење: анаеробно и аеробно.збир на процеси кои вршат оксидација на органски материи и произведуваат енергија со учество на кислород. Разградувањето на органските материи е целосно и настанува со формирање на финалните оксидациски производи на H2O и CO2. Аеробното дишење е карактеристично за огромното мнозинство на организми и се одвива во митохондриите на клетката. Аеробните организми, во текот на процесот на дишење, можат да оксидираат различни органски соединенија: јаглени хидрати, масти, протеини итн. Кај аеробните организми, оксидацијата се јавува со користење на кислород како акцептор на електрони (приемник) до јаглерод диоксид и вода. Аеробното дишење е најважниот начин за генерирање енергија. Се заснова на целосно распаѓање, кое се јавува со учество на реакции на фазите без кислород и кислород на енергетскиот метаболизам. Аеробното дишење игра голема улога во обезбедувањето енергија на клетките и разградувањето на супстанциите во финалните продукти на оксидација - вода и јаглерод диоксид.
Јадро- Ова е тврдина каде што се крие главната трага за саморепродукција на животот.
Слободната енергија ослободена за време на реакцијата се складира во форма на трансмембрански протонски потенцијал, кој се користи од АТП синтазата за синтеза на АТП.
Анаеробниот ETC не содржи повеќе патишта за пренос на протони низ мембраната (има 3 такви во аеробната), и затоа нитратното дишење во однос на ефикасноста на 1 мол гликоза е само 70% од аеробното дишење. Кога молекуларниот кислород влегува во околината, бактериите се префрлаат на нормално дишење.
Нитратното дишење се јавува, иако ретко, кај еукариотите. Така, нитратното дишење, придружено со денитрификација и ослободување на молекуларен азот, неодамна беше откриено во фораминиферите. Претходно, нитратното дишење со формирање на N 2 O беше опишано кај габите ФусариумИ Цилиндрокарпон(см..
Сулфатно дишење
Во моментов, познати се голем број бактерии кои се способни да оксидираат органски соединенија или молекуларен водород во анаеробни услови, користејќи сулфати, неоргански тиосулфати, сулфити и молекуларен сулфур како акцептори на електрони во респираторниот синџир. Овој процес се нарекува дисимилаторна редукција на сулфат, а бактериите кои го спроведуваат овој процес се нарекуваат сулфат-редуцирачки или сулфат-редуцирачки.
Сите бактерии кои редуцираат сулфат се задолжителни анаероби.
Бактериите кои редуцираат сулфат добиваат енергија преку процесот на сулфатно дишење за време на преносот на електроните во синџирот за транспорт на електрони. Трансферот на електроните од оксидираната подлога по синџирот на транспорт на електрони е придружен со појава на електрохемиски градиент на водородни јони, проследен со синтеза на АТП.
Огромното мнозинство на бактерии во оваа група се хемоорганохетеротрофи. Изворот на донатор на јаглерод и електрони за нив се едноставни органски материи - пируват, лактат, сукцинат, малат, како и некои алкохоли. Се покажа дека некои бактерии кои редуцираат сулфат се способни за хемолитоавтотрофија, кога оксидираната подлога е молекуларен водород.
Евбактериите кои намалуваат сулфати се широко распространети во анаеробните зони на различни видови резервоари, во тињата, во почвите и во дигестивниот тракт на животните. Најинтензивно намалување на сулфатите се случува во солените езера и морските утоки, каде што речиси и нема циркулација на вода и има многу сулфати. Евбактериите кои редуцираат сулфат играат водечка улога во формирањето на водород сулфид во природата и во таложењето на сулфидните минерали. Акумулацијата на H 2 S во околината често доведува до негативни последици - во водни тела до смрт на риби, во почви до инхибиција на растенијата. Активноста на евбактериите кои намалуваат сулфати е исто така поврзана со корозија во анаеробни услови на различна метална опрема, на пример, метални цевки.
Фумарат здив
Фумарат може да се користи како акцептор на електрони. Фумарат редуктазата е слична на нитрит редуктазата: само наместо подединица што содржи молибдоптерин, таа содржи FAD и подединица што содржи хистидин. Трансмембранскиот протонски потенцијал се формира на сличен начин: не се случува трансфер на протон, но фумарат редуктазата ги врзува протоните во цитоплазмата, а дехидрогеназите ослободуваат протони во периплазмата на почетокот на ETC. Трансферот на електрони од дехидрогенази до фумарат редуктаза обично се случува преку мембранскиот базен на менокинони.
Фумаратот е генерално отсутен во природните живеалишта и е формиран од самите микроорганизми од аспартат, аспарагин, шеќери, малат и цитрат. Со оглед на ова, повеќето бактерии способни за фумаратно дишење содржат фумараза, аспартат: амонијак лиаза и аспарагиназа, чија синтеза е контролирана од молекуларниот протеин чувствителен на кислород Fnr.
Вовед
1. Аеробно дишење
1.1 Оксидативна фосфолација
2. Анаеробно дишење
2.1 Видови анаеробно дишење
4.Референци
Вовед
Дишењето е вродено за сите живи организми. Тоа е оксидативно разградување на органските материи синтетизирани за време на фотосинтезата, што се случува со потрошувачката на кислород и ослободувањето на јаглерод диоксид. А.С. Фаминцин ги сметал фотосинтезата и дишењето како две последователни фази на исхраната на растенијата: фотосинтезата ги подготвува јаглехидратите, дишењето ги обработува во структурната биомаса на растението, формирајќи реактивни супстанции во процесот на постепено оксидација и ослободувајќи ја енергијата неопходна за нивната трансформација и виталните процеси воопшто. . Целокупната равенка за дишење ја има формата:
CHO+ 6O→ 6CO+ 6HO + 2875kJ.
Од оваа равенка станува јасно зошто стапката на размена на гасови се користи за да се процени интензитетот на дишењето. Тоа беше предложено во 1912 година од В.И. Паладин, кој веруваше дека дишењето се состои од две фази - анаеробно и аеробно. Во анаеробната фаза на дишење, која се јавува во отсуство на кислород, гликозата се оксидира поради отстранување на водородот (дехидрогенизација), кој, според научникот, се пренесува во респираторниот ензим. Вториот е обновен. Во аеробната фаза, респираторниот ензим се регенерира во оксидативна форма. В.И.
Значаен придонес во проучувањето на суштината на оксидативните процеси и хемијата на процесот на дишење дадоа и домашните (И.П. Бородин, А.Н. Бах, С.П. Костичев, В.И. Паладин) и странските (А.Л. Лавоазиер, Г. Виланд, Г. Кребс) истражувачи.
Животот на секој организам е нераскинливо поврзан со континуираното користење на бесплатната енергија генерирана за време на дишењето. Не е изненадувачки што студијата за улогата на дишењето во животот на растенијата неодамна доби централно место во физиологијата на растенијата.
1. Аеробно дишење
Аеробно дишење – Ова е оксидативен процес кој троши кислород.За време на дишењето, подлогата целосно се разложува на енергетски сиромашни неоргански материи со висок енергетски принос. Најважните супстрати за дишење се јаглехидратите. Покрај тоа, мастите и протеините може да се консумираат за време на дишењето.
Аеробното дишење вклучува две главни фази:
- без кислород,во процес во кој супстратот постепено се разградува со ослободување на атоми на водород и врзување за коензими (транспортери како NAD и FAD);
- кислород,при што настанува понатамошна апстракција на атоми на водород од деривати на респираторниот супстрат и постепена оксидација на атомите на водород како резултат на пренесување на нивните електрони во кислород.
Во првата фаза, прво високомолекуларните органски материи (полисахариди, липиди, протеини, нуклеински киселини итн.) под дејство на ензими се разложуваат на поедноставни соединенија (гликоза, повисоки карбоксилни киселини, глицерол, амино киселини, нуклеотиди итн. .) Овој процес се јавува во цитоплазмата на клетките и е придружен со ослободување на мала количина на енергија, која се троши во форма на топлина. Следно, се случува ензимско разградување на едноставни органски соединенија.
Пример за таков процес е гликолизата, повеќестепеното разградување на гликозата без кислород. Во реакциите на гликолиза, шестјаглеродна молекула на гликоза (C) се разложува на две три-јаглеродни молекули на пирувична киселина (C). Во овој случај, се формираат две ATP молекули и се ослободуваат атоми на водород. Последните се приклучуваат на NAD транспортерот (никотинамид аденин динклотид), кој се трансформира во неговата редукциска форма NAD ∙ H + H. NAD е коензим сличен по структура на NADP. И двете се деривати на никотинската киселина, еден од витамините Б. Кога ќе се прифати пар атоми на водород, еден од атомите се дисоцира на протон и електрон:
а вториот целосно се приклучува на NAD или NADP:
NAD+ H + [H+ e] → NAD ∙ H + N.
Слободниот протон подоцна се користи за обратна оксидација на коензимот. Севкупно, реакцијата на гликолиза има форма
CHO+2ADP + 2HPO+ 2 NAD→
2CHO+ 2ATP + 2 NAD ∙ H + H+ 2 HO
Производот на гликолиза, пирувична киселина (CHO), содржи значителен дел од енергијата, а неговото понатамошно ослободување се случува во митохондриите. Тука се случува целосна оксидација на пирувична киселина до CO и HO. Овој процес може да се подели во три главни фази:
1) оксидативна декарбоксилација на пирувична киселина;
2) циклус на трикарбоксилна киселина (циклус на Кребс);
3) последната фаза на оксидација е синџирот на транспорт на електрони.
Во првата фаза, пирувична киселина реагира со супстанција наречена коензим А, што резултира со формирање на ацетил коензим а со високо-енергетска врска. Во овој случај, CO (првата) молекула и атомите на водород се одвојуваат од молекулата на пирувична киселина, кои се складираат во форма на NAD ∙ H + H.
Втората фаза е Кребсовиот циклус (сл. 1)
Ацетил-CoA, формиран во претходната фаза, влегува во циклусот на Кребс. Ацетил-CoA реагира со оксалоцетна киселина, што резултира со формирање на лимонска киселина со шест јаглерод. Оваа реакција бара енергија; се снабдува со високоенергетската ацетил-CoA врска. На крајот на циклусот, оксална-лимонска киселина се регенерира во неговата оригинална форма. Сега е во состојба да реагира со нова молекула на ацетил-CoA и циклусот се повторува. Целокупната реакција на циклусот може да се изрази со следнава равенка:
ацетил-CoA + 3HO + 3NAD+ FAD + ADP + NPO→
CoA + 2CO+ 3NAD ∙ H + H+FAD ∙ H+ ATP.
Така, како резултат на распаѓањето на една молекула пирувична киселина во аеробната фаза (декарбоксилација на PVA и циклусот на Кребс), се ослободуваат 3CO, 4 NAD ∙ H + H, FAD ∙ H вкупната реакција на гликолизата, оксидативна декарбоксилацијата и Кребсовиот циклус може да се напишат во следнава форма:
CHO+ 6 HO + 10 NAD + 2FAD →
6CO+ 4ATP + 10 NAD ∙ H + H+ 2FAD ∙ H.
Третата фаза е електричен транспортен синџир.
Паровите атоми на водород, отцепени од меѓупроизводите во реакциите на дехидрогенизација за време на гликолизата и во Кребсовиот циклус, на крајот се оксидираат со молекуларен кислород до HO со истовремена фосфолација на АДП во АТП. Ова се случува кога водородот, одвоен од NAD ∙ H и FAD ∙ H, се пренесува по синџир на носители вградени во внатрешната мембрана на митохондриите. Паровите на водородни атоми 2H може да се сметаат како 2 H+ 2e. Движечката сила за транспорт на атоми на водород во респираторниот синџир е потенцијалната разлика.
Со помош на носители, водородните јони H се пренесуваат од внатрешната страна на мембраната на нејзината надворешна страна, со други зборови, од митохондријалната матрица до меѓумембранскиот простор (сл. 2).
Кога пар електрони се префрлаат од nad на кислород, тие три пати ја преминуваат мембраната, а овој процес е придружен со ослободување на шест протони на надворешната страна на мембраната. Во последната фаза, протоните се пренесуваат на внатрешната страна на мембраната и се прифаќаат со кислород:
Како резултат на ова пренесување на H јони на надворешната страна на митохондријалната мембрана во перимитохондријалниот простор се создава нивна концентрација, т.е. се јавува електрохемиски градиент на протони.
Кога градиентот на протонот ќе достигне одредена вредност, водородните јони од резервоарот H се движат низ посебни канали во мембраната, а нивната енергетска резерва се користи за синтеза на АТП. Во матрицата, тие се комбинираат со наелектризираните O честички и се формира вода: 2H+ O²ˉ → HO.
1.1 Оксидативна фосфолација
Процесот на формирање на АТП како резултат на пренос на јони низ митохондријалната мембрана се нарекува оксидативна фосфолација.Се спроведува со учество на ензимот АТП синтетаза. Молекулите на АТП синтетазата се наоѓаат во форма на сферични гранули на внатрешната страна на внатрешната митохондријална мембрана.
Како резултат на разделување на две молекули пирувична киселина и пренос на водородни јони низ мембраната преку специјални канали, се синтетизираат вкупно 36 молекули на АТП (2 молекули во Кребсовиот циклус и 34 молекули како резултат на трансферот на H јони низ мембраната).
Целокупната равенка за аеробно дишење може да се изрази на следниов начин:
CHO+ O+ 6HO + 38ADP + 38HPO→
6CO+ 12HO + 38ATP
Сосема е очигледно дека аеробното дишење ќе престане во отсуство на кислород, бидејќи кислородот е тој што служи како конечен приемник на водород. Ако клетките не добијат доволно кислород, сите носители на водород наскоро ќе бидат целосно заситени и нема да можат понатаму да го пренесуваат. Како резултат на тоа, главниот извор на енергија за формирање на АТП ќе биде блокиран.
аеробно дишење оксидација фотосинтеза
2. Анаеробно дишење
Анаеробно дишење.Некои микроорганизми се способни да користат не молекуларен кислород за оксидација на органски или неоргански материи, туку други оксидирани соединенија, на пример, соли на азотна, сулфурна и јаглеродна киселина, кои се претвораат во поредуцирани соединенија. Процесите се одвиваат во анаеробни услови и се нарекуваат анаеробно дишење:
2HNO+ 12H→ N+ 6HO + 2H
HSO+ 8H→ HS + 4HO
Кај микроорганизмите кои вршат такво дишење, конечниот акцептор на електрони нема да биде кислородот туку неорганските соединенија - нитрити, сулфати и карбонати. Така, разликата помеѓу аеробното и анаеробното дишење лежи во природата на конечниот акцептор на електрони.
2.1 Видови анаеробно дишење
Главните типови на анаеробно дишење се прикажани во Табела 1. Има и податоци за употребата на Mn, хромати, хинони итн. од бактерии како акцептори на електрони.
Табела 1 Видови анаеробно дишење кај прокариотите (според: М.В. Гусев, Л.А. Минеева 1992 година, изменета)
Способноста на организмите да пренесуваат електрони до нитрати, сулфати и карбонати обезбедува доволно целосна оксидација на органска или неорганска материја без употреба на молекуларен кислород и овозможува да се добие голема количина на енергија отколку за време на ферментацијата. Со анаеробно дишење, излезната енергија е само 10% помала. Од аеробик. Организмите кои се карактеризираат со анаеробно дишење имаат збир на ензими на синџирот на транспорт на електрони. Но, цитохромексилазата во нив се заменува со нитрат редуктаза (кога се користи нитрат како акцептор на електрони) или аденил сулфат редуктаза (кога се користи сулфат) или други ензими.
Организмите способни да вршат анаеробно дишење користејќи нитрати се факултативни анаероби. Организмите кои користат сулфати во анаеробното дишење се класифицирани како анаероби.
Заклучок
Зелените растенија формираат органски материи од неоргански само на светлина. Овие супстанции растението ги користи само за исхрана. Но, растенијата прават повеќе отколку само да јадат. Тие дишат како и сите живи суштества. Дишењето се јавува постојано во текот на денот и во текот на ноќта. Сите растителни органи дишат. Растенијата дишат кислород и испуштаат јаглерод диоксид, исто како и животните и луѓето.
Дишењето на растенијата може да се случи и во темнина и на светлина. Ова значи дека во светлината се случуваат два спротивни процеси во растението. Едниот процес е фотосинтеза, другиот е дишењето. За време на фотосинтезата, органските материи се создаваат од неоргански материи, а енергијата од сончевата светлина се апсорбира. За време на дишењето, органската материја се троши во растението. И енергијата неопходна за живот се ослободува. Во процесот на фотосинтеза, растенијата апсорбираат јаглерод диоксид и ослободуваат кислород. Заедно со јаглерод диоксидот, растенијата на светлина апсорбираат кислород од околниот воздух, кој на растенијата им е потребен за дишење, но во многу помали количини отколку што се ослободуваат за време на формирањето на шеќер. Растенијата апсорбираат многу повеќе јаглерод диоксид за време на фотосинтезата отколку што ослободуваат преку вдишување. Декоративните растенија во просторија со добро осветлување испуштаат значително повеќе кислород во текот на денот отколку што апсорбираат во темница ноќе.
Дишењето во сите живи органи на растението се случува континуирано. Кога дишењето ќе престане, растението, како и животното, умира.
Референци
1. Физиологија и биохемија на земјоделски растенија Ф50/Н.Н. Третјаков, Е.И. Кошкин, Н.М. Макрошин и други; под. ед. Н.Н. Третјаков. – М.; Колос, 2000 – 640 стр.
2. Биологија во испитни прашања и одговори L44/ Lemeza N.A., Kamlyuk L.V.; 7-ми ед. – М.: Ирис-прес, 2003. – 512 стр.
3. Ботаника: Учебник. За 5-6 одделение. просечно Училиште-19-ти изд./Рев. А.Н. Сладков. – М.: Образование, 1987. – 256 стр.
Аеробното дишење (терминална оксидација или оксидативна фосфорилација) е збир на катаболички процеси на митохондријалните мембрани, кои кулминираат со целосна оксидација на органските материи со учество на молекуларен кислород. Во овој случај, улогата на протонски резервоар ја игра меѓумембранската матрица - просторот помеѓу надворешната и внатрешната мембрана.
Електроните кои ја изгубиле енергијата одат во комплекс на ензими наречени цитохром оксидаза. Цитохром оксидазата користи електрони за активирање (намалување) на молекуларниот кислород O 2 до O 2 2 –. Јоните на O 2 2– прикачуваат протони, формирајќи водороден пероксид, кој со помош на каталаза се разградува на H 2 O и O 2. Редоследот на опишаните реакции може да се претстави во форма на дијаграм:
2О 2 + 2ē → 2О 2 2– ; 2O 2 2– + 4H + → 2H 2 O 2; 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2
Целокупната равенка за аеробно дишење е:
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 38 ADP + 38 F → 6 CO 2 + 6 H 2 O + 38 ATP + Q
Прашања за самоконтрола
1.Која е суштината на процесот на дишење?
2. Која е вкупната равенка на процесот на дишење?
3. Што е оксидативна фосфорилација?
4.Што е гликолиза?
5.Што опфаќа Кребсовиот циклус?
6. Кои се карактеристиките на анаеробното дишење и алкохолната ферментација?
7.Како се случуваат бутирски и млечни ферментации? Каде се среќаваат?
8. Која е енергетската страна на процесот на дишење и процесот на ферментација?
9. Кои експерименти го докажуваат постоењето на процесот на дишење кај растенијата?
10. Што се нарекува респираторен коефициент?
ПРЕДАВАЊЕ 6
Тема: Потребата на растенијата од минерални хранливи елементи. Макроелементи, микроелементи. Хранливи мешавини за одгледување на растенија и изолирани клетки. Интеракција на јони. Карактеристики на почвата како супстрат за хранење на растенијата. Пенетрација на јони во растителна клетка. Активен и пасивен транспорт на јони низ мембраната.
Цел на предавањето:Покажете ја потребата на растенијата од минерални хранливи елементи. Хранливи мешавини за одгледување на растенија и изолирани клетки, макроелементи, микроелементи. Активен и пасивен транспорт на јони низ мембраната.
Минералната исхрана еапсорпција на минерали во форма на јони, нивно движење низ растението и вклучување во метаболизмот. Речиси сите хемиски елементи кои постојат на Земјата се пронајдени во растенијата. Хранливите материи се апсорбираат од воздухот - во форма на јаглерод диоксид (CO 2) и од почвата - во форма на вода (H 2 O) и јони на минерални соли. Кај растенијата од повисоко земјиште се разликува воздушна или лисна исхрана ( Фотосинтеза ) и почвата, или коренот, исхраната ( Минерална исхрана на растенијата ). Пониските растенија (бактерии, габи, алги) апсорбираат CO 2, H 2 O и соли по целата површина на телото.
Почвата е неопходна и незаменлива подлога во која растенијата ги зацврстуваат своите корени и од која црпат влага и минерални хранливи материи. Улогата на почвата во формирањето и зачувувањето на биолошката разновидност е голема.
Од друга страна, тековите на сите елементи во биосферата минуваат низ почвата, која преку специфични механизми ја регулира нивната насока и интензитет.
Едноклеточните организми и водните растенија апсорбираат јони на целата нивна површина, додека повисоките копнени растенија апсорбираат јони преку нивните површински клетки. корен, најмногу коренските влакна.
Преку коренРастенијата апсорбираат од почвата главно јони на минерални соли, како и некои отпадни производи од почвени микроорганизми и коренски секрети на други растенија. Јоните прво се адсорбираат на клеточните мембрани, а потоа продираат во цитоплазмата преку плазмалмата. Катјоните (со исклучок на К+) продираат низ мембраната пасивно, со дифузија, како и К+ (при ниски концентрации) - активно, со помош на молекуларни „јонски пумпи“ кои транспортираат јони со трошење на енергија; Секој елемент минерална исхранаигра одредена улога во метаболизмот и не може целосно да се замени со друг елемент. Анализата на сувата материја на растенијата покажува дека содржи јаглерод (45%), кислород (42%), водород (6,5%), азот (1,5%) и елементи од пепел (5%).
Сите елементи кои се наоѓаат во растенијата обично се поделени во три групи:
Макронутриенти. 2. Микроелементи. 3. Ултрамикроелементи.
Јони кои влегуваат во фабриката. клетката влегува во одредени интеракции, а видовите на овие интеракции се различни.
Постојат такви видови на интеракции како антагонизам, синергизам, адитивност.
Антагонизам на јони е намалување од страна на некои катјони на токсичниот ефект на други, поради нивната интеракција со протоплазматските колоиди. Синергизам е комбиниран ефект на два или повеќе јони, кој се карактеризира со фактот дека нивниот комбиниран биолошки ефект значително го надминува ефектот на секоја поединечна компонента. Адитивност е ефектот на комбинираното дејство на јоните еднаков на збирот на ефектите на секоја супстанција посебно.
Под природни услови, растенијата ги добиваат потребните материи директно од почвата, преку кореновиот систем. Во вештачки услови, методот на хидропоника најчесто се користи за одгледување растенија. Хидропоника (од хидро... и грчки pónos - работа) - одгледување растенија не во почва, туку во посебен хранлив раствор. Хранлив растворе воден раствор на материи неопходни за растење и живеење на растението. На хидропонски метод на одгледување растенијасите елементи мора да бидат содржани во хранлив растворво оптимална количина.
Прашања за самоконтрола
1. Кои елементи се органогени, нивниот процент во сувата материја на растението?
2. Кои микроелементи од пепел ги знаете? Која е нивната улога во растението?
3. Кои микроелементи ги знаете? Каква улога играат тие во животот на растенијата?
4. Која е суштината на нитрификацијата и денитрификацијата?
5. Дајте општ опис на макро и микроелементи.
6. Видови на интеракција на јони во растителните клетки: синергизам, адитивност, антагогија.
