श्वसन के सबस्ट्रेट्स

श्वसन की प्रक्रिया में प्रयुक्त पदार्थों के प्रश्न पर लंबे समय से शरीर विज्ञानियों का कब्जा है। आई. पी. बोरोडिन के कार्यों में भी, यह दिखाया गया था कि श्वसन प्रक्रिया की तीव्रता पौधों के ऊतकों में कार्बोहाइड्रेट की सामग्री के सीधे आनुपातिक होती है। इसने यह मानने का कारण दिया कि यह कार्बोहाइड्रेट है जो श्वसन के दौरान सेवन किया जाने वाला मुख्य पदार्थ है। इस मुद्दे को स्पष्ट करते हुए बहुत महत्वश्वसन गुणांक की परिभाषा है। श्वसन गुणांक (RC) श्वसन के दौरान जारी CO2 का आयतन या दाढ़ अनुपात है जो समान अवधि में अवशोषित O2 से होता है। ऑक्सीजन तक सामान्य पहुंच के साथ, डीसी मान श्वसन के सब्सट्रेट पर निर्भर करता है। यदि सांस लेने की प्रक्रिया में कार्बोहाइड्रेट का उपयोग किया जाता है, तो प्रक्रिया समीकरण С6Н12С6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О के अनुसार आगे बढ़ती है। इस मामले में, डीसी एक के बराबर है।

हालांकि, अगर अधिक ऑक्सीकृत यौगिक, जैसे कि कार्बनिक अम्ल, श्वसन के दौरान अपघटन से गुजरते हैं, तो ऑक्सीजन की मात्रा कम हो जाती है, और डीसी एकता से अधिक हो जाता है। तो, अगर मैलिक एसिड को श्वास सब्सट्रेट के रूप में प्रयोग किया जाता है, तो डीसी = 1.33। जब अधिक कम किए गए यौगिक, जैसे वसा या प्रोटीन, श्वसन के दौरान ऑक्सीकृत हो जाते हैं, तो अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है और DC एकता से कम हो जाता है। तो, वसा डीसी = 0.7 का उपयोग करते समय। विभिन्न पौधों के ऊतकों के श्वसन गुणांक के निर्धारण से पता चलता है कि सामान्य परिस्थितियों में यह एकता के करीब है। इससे यह विश्वास करने का कारण मिलता है कि पौधा मुख्य रूप से श्वसन सामग्री के रूप में कार्बोहाइड्रेट का उपयोग करता है। कार्बोहाइड्रेट की कमी के साथ, अन्य सबस्ट्रेट्स का उपयोग किया जा सकता है। यह विशेष रूप से उन बीजों से विकसित होने वाले अंकुरों में स्पष्ट होता है, जिनमें आरक्षित पोषक तत्व के रूप में वसा या प्रोटीन होते हैं। इस मामले में, श्वसन गुणांक एक से कम हो जाता है। जब श्वसन सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, तो वसा ग्लिसरॉल और फैटी एसिड में टूट जाती है।

फैटी एसिड को ग्लाइऑक्साइलेट चक्र के माध्यम से कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित किया जा सकता है। श्वसन के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में प्रोटीन का उपयोग अमीनो एसिड में उनके टूटने से पहले होता है।

अनाज के बीजों का अवायवीय श्वसन

कार्बोहाइड्रेट का अवायवीय ऑक्सीकरण ग्लाइकोलाइसिस के मार्ग का अनुसरण करता है। ग्लाइकोलाइसिस एक अवायवीय प्रक्रिया है जो ग्लूकोज के एक अणु को पाइरुविक एसिड के दो अणुओं में तोड़ देती है। यह ऊर्जा जारी करता है, जिसे शरीर एटीपी के रूप में संग्रहीत करता है। ऑक्सीजन की खपत के बिना साइटोसोल में ग्लाइकोलाइसिस प्रतिक्रियाएं होती हैं।

ग्लाइकोलाइसिस प्रतिक्रियाओं की पूरी श्रृंखला एल.ए. के कार्यों से प्रकट हुई थी। इवानोवा, एस.पी. कोस्त्यचेवा, ए.एन. लेबेदेव, जी. एम्बडेन, वाई.ओ. 1930 के दशक के मध्य तक पारनासस और ओ. मेयरहोफ। ग्लाइकोलाइसिस दो चरणों में होता है।

पहला चरण प्रारंभिक, या सामूहिक है। विभिन्न हेक्सोज ग्लाइकोलाइसिस में शामिल होते हैं, मुख्य रूप से ग्लूकोज, लेकिन फ्रुक्टोज और मैनोज भी। इसी समय, निष्क्रिय हेक्सोज अणु सक्रिय होते हैं, एटीपी द्वारा फॉस्फोराइलेट होते हैं, और ग्लूकोज-6-फॉस्फेट में परिवर्तित हो जाते हैं। चरण ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट के निर्माण के साथ समाप्त होता है।

दूसरा चरण ऑक्सीडेटिव है। ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट पाइरुविक एसिड (पाइरूवेट) में ऑक्सीकृत हो जाता है। ऑक्सीकरण की ऊर्जा एटीपी में जमा हो जाती है, एनएडी एच 2 के समकक्ष कम करने वाले बनते हैं।

ग्लाइकोलाइसिस के लिए समग्र समीकरण है:

C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 H3PO4 + 2 ADP > 2 CH3 - CO - COOH + 2 ATP + 2 NAD H2 + 2 H2O।

भविष्य में, पाइरुविक एसिड, किसी दिए गए जीव की स्थितियों और विशिष्ट विशेषताओं के आधार पर, विभिन्न परिवर्तनों से गुजर सकता है।

अनाज के बीज में ग्लाइकोलाइसिस की भूमिका

श्वसन के अवायवीय चरण के रूप में ग्लाइकोलाइसिस की भूमिका कार्बोहाइड्रेट से मुक्त ऊर्जा निकालने और इसे एटीपी अणुओं के आसानी से प्रयोग करने योग्य रूप में जमा करने के साथ-साथ कई अत्यधिक प्रतिक्रियाशील यौगिकों को बनाने के लिए है। उनका उपयोग विभिन्न प्रकार की चयापचय प्रतिक्रियाओं में किया जाता है। ग्लाइकोलाइसिस का मूल्य विशेष रूप से ऊतकों और अंगों में बहुत अच्छा होता है जहां ऑक्सीजन की पहुंच सीमित होती है या एटीपी खपत की दर में अचानक और तेज वृद्धि संभव है।

जवाब

श्रेणी के अन्य प्रश्न

19. एक व्यक्ति पेचिश अमीबा से संक्रमित हो सकता है यदि 2) वह कुत्ते को मारता है 3) उसे मच्छर ने काट लिया है 4) वह खराब पका हुआ खाता है

5) वह प्रदूषित जलाशय का पानी पीएगा

20. एक प्रजाति का रूपात्मक मानदंड है:

1) इसके वितरण का क्षेत्र

2) जीवन प्रक्रियाओं की विशेषताएं

3) बाहरी की विशेषताएं और आंतरिक ढांचा

4) गुणसूत्रों और जीनों का एक निश्चित समूह

21. इंग्लैंड के औद्योगिक क्षेत्रों में हल्की तितलियों की तुलना में डार्क तितलियाँ अधिक आम हैं, क्योंकि

1) औद्योगिक क्षेत्रों में, गहरे रंग की तितलियाँ प्रकाश की तुलना में अधिक अंडे देती हैं

2) गहरे रंग की तितलियाँ प्रदूषण के प्रति अधिक प्रतिरोधी होती हैं

3) प्रदूषण के कारण कुछ तितलियाँ दूसरों की तुलना में गहरे रंग की हो जाती हैं

4) प्रदूषित क्षेत्रों में गहरे रंग की तितलियाँ कीटभक्षी पक्षियों को कम दिखाई देती हैं

22. उत्क्रांति का पैलियोन्टोलॉजिकल प्रमाण है

2) आर्कियोप्टेरिक्स की छाप

3) जीवों की प्रजाति विविधता

4) विभिन्न गहराई पर मछली का जीवन के लिए अनुकूलन

5) मोलस्क में एक खोल की उपस्थिति

1) सिलिया से लैस

2) काइटिन से मिलकर बनता है

3) जो पाचक रस से प्रभावित न हो

4) मोम की एक पतली परत के साथ पर्यावरण के प्रभाव से सुरक्षित

24. पौधे के जीवन के लिए आवश्यक अजैविक कारक निर्दिष्ट करें

2) उपलब्धता कार्बन डाइआक्साइडवातावरण में

3) खनिज उर्वरकों का मानव अनुप्रयोग

4) पारिस्थितिकी तंत्र में उपभोक्ताओं की उपस्थिति

5) प्रकाश के लिए प्रतियोगिता

25. भिंडी और एफिड्स का संबंध - एक उदाहरण

3) पारस्परिक सहायता

4) सहजीवन

5) शिकार

26. प्रकृति पर मनुष्य के विविध प्रभाव को कारक कहा जाता है

2) अजैविक

3) जैविक

4) सीमित

5) मानवजनित

27. जंतु कोशिकाओं में लिपिड संश्लेषित होते हैं

2) राइबोसोम

3) लाइसोसोम

28. कोशिका में एंजाइमों की भागीदारी से प्रोटीन का अमीनो अम्ल में विघटन होता है

2) माइटोकॉन्ड्रिया

3) लाइसोसोम

4)गोल्गी कॉम्प्लेक्स

5) न्यूक्लियोली

29. समसूत्री विभाजन के प्रोफेज में नहीं होता है

2) परमाणु लिफाफे का विघटन

3) विखंडन तकला का गठन

4) डीएनए दोहरीकरण

5) नाभिक का विघटन

30. संकेतों के परिवर्तन परिवर्तनशीलता का कारण परिवर्तन है

3) पर्यावरण की स्थिति

4) गुणसूत्र

5) जीनोटाइप

31. पादप प्रजनन में शुद्ध रेखाएँ किसके द्वारा प्राप्त की जाती हैं?

2) क्रॉस परागण

3) आत्म-परागण

4) प्रायोगिक उत्परिवर्तन

5) इंटरस्पेसिफिक संकरण

32. पोषण के लिए मशरूम - सैप्रोट्रॉफ़्स का उपयोग करें

2) वायु नाइट्रोजन

3) कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन

4) शवों के कार्बनिक पदार्थ

5) कार्बनिक पदार्थ जो वे प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में स्वयं बनाते हैं

33. यदि रक्त के साथ एक परखनली में टेबल सॉल्ट का 2% घोल डाला जाए, तो लाल रक्त कोशिकाएं

2) प्रफुल्लित और फटना

3) अपना आकार नहीं बदलेगा

4) झुर्रीदार और नीचे तक बसा हुआ

5) सतह पर तैरें

35. ड्राइविंग चयन एक विशेषता वाले व्यक्तियों के संरक्षण में योगदान देता है,

1) प्रतिक्रिया के पिछले मानदंड से अलग

2) प्रतिक्रिया मानदंड का औसत मूल्य होना

3) जो कई पीढ़ियों में नहीं बदलता है

4) मानक परिस्थितियों में जनसंख्या के अस्तित्व को सुनिश्चित करना

36. क्या प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र और कृषि पारिस्थितिकी तंत्र के बीच अंतर के बारे में निम्नलिखित निर्णय सही हैं?

ए। प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र के पदार्थों के चक्र में, कृषि पारिस्थितिकी तंत्र के विपरीत, सौर ई के साथ, उर्वरकों के रूप में ऊर्जा का एक अतिरिक्त स्रोत शामिल है।

B. प्राकृतिक पारितंत्रों के विपरीत कृषि पारिस्थितिक तंत्र की विशेषता अखंडता, स्थिरता और स्व-नियमन है।

2) केवल A सत्य है

3) केवल B सत्य है

4) दोनों निर्णय सही हैं

5) दोनों निर्णय गलत हैं

यह भी पढ़ें

1. कौन से पदार्थ कार्बनिक नहीं हैं:

एक। गिलहरी
बी। खनिज लवण
सी। कार्बोहाइड्रेट
डी। वसा
2. वनस्पतियों और जीवों के वर्गीकरण की एक सामंजस्यपूर्ण प्रणाली के लिए इसकी उपस्थिति का श्रेय किसे दिया जाता है:
एक। जीन बैप्टिस्ट लैमार्क
बी। कार्ल लिनिअस
सी। चार्ल्स डार्विन

3. भूमि जंतुओं में निषेचन क्या है:
एक। घर के बाहर
बी। आंतरिक
सी। दोहरा

4. पाचन तंत्र में प्रोटीन किन मध्यवर्ती उत्पादों को तोड़ते हैं:
एक। ग्लिसरीन और फैटी एसिड
बी। सरल कार्बोहाइड्रेट
सी। अमीनो अम्ल

5. मानव लिंग युग्मक में कितने गुणसूत्र होते हैं:
एक। 23
बी। 46
सी। 92
6. क्लोरोप्लास्ट का क्या कार्य है?
एक। प्रोटीन संश्लेषण
बी। एटीपी संश्लेषण
सी। ग्लूकोज का संश्लेषण
7. कोशिकाएँ जिनमें एक केन्द्रक होता है, वे हैं:
एक। यूकेरियोटिक सेल
बी। प्रोकार्योटिक कोशिका
8. पारिस्थितिक तंत्र में कार्बनिक पदार्थ बनाने वाले जीव:
एक। उपभोक्ताओं
बी। प्रोड्यूसर्स
सी। अपघटक
9. कोशिका में ऊर्जा उत्पादन के लिए कौन सा कोशिकीय अंगक जिम्मेदार है:
एक। नाभिक
बी। क्लोरोप्लास्ट
सी। माइटोकॉन्ड्रिया

10. कौन से अंगक केवल पादप कोशिकाओं के लिए अभिलक्षित हैं
एक। अन्तः प्रदव्ययी जलिका
बी। प्लास्टिडों
सी। राइबोसोम

11. मानव दैहिक कोशिकाओं में कितने गुणसूत्र होते हैं
एक। 23
बी। 46
सी। 92
12. आवृतबीजी में निषेचन क्या है:
एक। आंतरिक

नमस्ते! कृपया मेरी मदद करें!!!

बायोलॉजी टेस्ट...
1) रासायनिक तत्वों के समूह को इंगित करें, जिसकी कोशिका में कुल मात्रा 98% है
ए) एच, ओ, एस, पी; बी) एच, सी, ओ, एन; सी) एन, पी, एच, ओ; डी) सी, एच, के, फे
2) कौन से बंधन प्रोटीन की द्वितीयक संरचना को स्थिर करते हैं?
ए) सहसंयोजक, बी) आयनिक, सी) हाइड्रोजन, डी) ऐसे कोई बंधन नहीं हैं
3) उस रासायनिक यौगिक का नाम बताइए जो डीएनए में मौजूद है लेकिन आरएनए में अनुपस्थित है
ए) थाइमिन, बी) डीऑक्सीराइबोज, सी) राइबोज, डी) गुआनिन
4) अणु फैटी एसिड और ग्लिसरॉल से बने होते हैं
ए) कार्बोहाइड्रेट बी) प्रोटीन सी) न्यूक्लिक एसिड डी) लिपिड
5) पॉलीसेकेराइड के रूप में वर्गीकृत सभी नामित कार्बोहाइड्रेट किस उत्तर में हैं?
ए) ग्लूकोज, गैलेक्टोज, राइबोज सी) लैक्टोज, गैलेक्टोज, फ्रुक्टोज
6) उस प्रोटीन का नाम बताइए जो मुख्य मोटर कार्य करता है
ए) एक्टिन, बी) केरातिन, सी) लाइपेज, डी) फाइब्रिन
7) लिपिड से संबंधित पदार्थ का नाम बताइए
ए) फाइबर, बी) एटीपी, सी) कोलेस्ट्रॉल, डी) कोलेजन
8) कोशिका सिद्धांत स्थिति के अनुरूप नहीं है:
a) "कोशिका जीवन की प्राथमिक इकाई है"
b) "बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाओं को संरचना और कार्यों की समानता के अनुसार ऊतकों में संयोजित किया जाता है"
c) "कोशिकाएं एक अंडे और एक शुक्राणु के संलयन से बनती हैं"
d) "सभी जीवित प्राणियों की कोशिकाएँ संरचना और कार्य में समान होती हैं"
9) जैविक झिल्ली में कौन से पदार्थ होते हैं:
ए) लिपिड और प्रोटीन से, बी) प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट से, सी) कार्बोहाइड्रेट और पानी से
10) कौन सा झिल्ली घटक चयनात्मक पारगम्यता की संपत्ति निर्धारित करता है:
ए) लिपिड, बी) प्रोटीन
11) राइबोसोम सबयूनिट कहाँ बनते हैं:
ए) नाभिक में, बी) साइटोप्लाज्म में, सी) रिक्तिका में, डी) ईपीएस में
12) राइबोसोम का क्या कार्य है:
ए) प्रोटीन संश्लेषण, बी) प्रकाश संश्लेषण, सी) वसा संश्लेषण, डी) परिवहन कार्य
13) माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना क्या है:
ए) सिंगल-मेम्ब्रेन, बी) डबल-मेम्ब्रेन, सी) नॉन-मेम्ब्रेन
14) पौधे लगाने के लिए कौन से अंग सामान्य हैं और पशु सेल:
ए) राइबोसोम, बी) ईपीएस, सी) प्लास्टिड्स, डी) माइटोकॉन्ड्रिया
15) किस प्लास्टिड में क्लोरोफिल वर्णक होता है:
ए) क्लोरोप्लास्ट, बी) ल्यूकोप्लास्ट, सी) क्रोमोप्लास्ट
16) कोशिकाद्रव्य के किन अंगों में एक गैर-झिल्ली संरचना होती है:
ए) ईपीएस, बी) माइटोकॉन्ड्रिया, सी) प्लास्टिड्स, डी) राइबोसोम, ई) लाइसोसोम
17) डीएनए अणु नाभिक के किस भाग में होते हैं:
ए) परमाणु रस में, बी) परमाणु झिल्ली में, सी) गुणसूत्रों में
18) राइबोसोम सबयूनिट्स के संयोजन में कौन सी परमाणु संरचना शामिल है:
ए) परमाणु झिल्ली, बी) न्यूक्लियोलस, सी) परमाणु रस
19) प्रोकैरियोट्स के डीएनए अणु का सूत्र क्या है, जिसमें यह यूकेरियोट्स के परमाणु डीएनए से भिन्न होता है
ए) अंगूठी, बी) रैखिक संरचना, सी) शाखित संरचना
20) जीवों के किस व्यवस्थित समूह के प्रतिनिधि वन्यजीवों के लक्षण तभी दिखाते हैं जब वे किसी अन्य जीवित जीव में हों?
ए) वायरस बी) प्रोकैरियोट्स सी) यूकेरियोट्स

कार्य 2. प्रश्न का उत्तर दें।

किन जीवों में वृत्ताकार डीएनए द्वारा निर्मित एक आनुवंशिक उपकरण होता है?
किस जीव का "हृदय" एक टुकड़े से बना होता है न्यूक्लिक अम्ल?
पूर्व-परमाणु जीवों का दूसरा नाम? कवक की कोशिका भित्ति कौन सा पदार्थ बनाता है?
सेलुलर ऑर्गेनेल जिसमें एटीपी संश्लेषित होता है?
साइटोप्लाज्मिक सपोर्ट सिस्टम का नाम क्या है?
कोशिका का अंग, इसका पाचन केंद्र कौन सा है? उस प्रक्रिया का नाम जिसमें कोशिका से पदार्थ निकाले जाते हैं? हरे प्लास्टिड्स का नाम क्या है? डीएनए न्यूक्लियोटाइड आरएनए न्यूक्लियोटाइड से कैसे भिन्न होते हैं?

कार्य 3.

श्रृंखला की स्व-प्रतिलिपि द्वारा गठित डीएनए श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड के क्रम को इंगित करें, हाइड्रोजन बांडों की संख्या निर्धारित करें:
टी-ए-जी-सी-टी-टी-ए-जी-जी-सी-सी-ए .....

सॉसर ने अंधेरे में हरे पौधों के साथ काम करते हुए पाया कि वे जहरीले वातावरण में भी सीओ 2 का उत्सर्जन करते हैं। एल पाश्चर ने पाया कि अंधेरे में, ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, पौधों के ऊतकों में, सीओ 2 की रिहाई के साथ, अल्कोहल बनता है, यानी अल्कोहल किण्वन होता है। वह इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पौधों के ऊतकों में, साथ ही बैक्टीरिया में, अल्कोहलिक किण्वन संभव है।

जर्मन फिजियोलॉजिस्ट ई. एफ. पफ्लुगर (1875) ने दिखाया कि ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में मेंढक कुछ समय के लिए जीवित रहते हैं और साथ ही साथ CO 2 का उत्सर्जन करते हैं। Pfluger ने इस श्वसन को इंट्रामोल्युलर, यानी सब्सट्रेट के इंट्रामोल्युलर ऑक्सीकरण के कारण श्वसन कहा, और यह सामान्य एरोबिक श्वसन का प्रारंभिक चरण है। जर्मन प्लांट फिजियोलॉजिस्ट बी। फ़ेफ़र ने इस दृष्टिकोण को पौधों के जीवों तक बढ़ाया। Pfeffer और Pfluger ने श्वसन तंत्र का वर्णन करने वाले दो समीकरण प्रस्तावित किए:

1) सी 6 एच 12 ओ 6 → 2सी 2 एच 5 ओएच + 2सीओ 2

2) 2सी 2 एच 5 ओएच + 6ओ 2 → 4सीओ 2 + 6एच 2 ओ

सी 6 एच 12 ओ 6 + 6ओ 2 → 6सीओ 2 + 6एच 2 ओ

पहले, अवायवीय अवस्था में, अल्कोहलिक किण्वन होता है, दो इथेनॉल अणु और दो CO2 अणु बनते हैं। फिर, ऑक्सीजन की उपस्थिति में, अल्कोहल, इसके साथ बातचीत करते हुए, CO2 और H2O में ऑक्सीकृत हो जाता है।

किण्वन

कोस्त्यचेव और उनके सहयोगियों (1912 - 1928) के प्रयोगों में, यह दिखाया गया था कि यदि पौधे के ऊतकों को कम समय के लिए एनोक्सिक वातावरण में रखा जाता है और फिर ऑक्सीजन दी जाती है, तो श्वसन में तेज वृद्धि देखी जाती है, अर्थात अवायवीय के दौरान चरण, मध्यवर्ती उत्पाद जमा होते हैं, जो ऑक्सीजन की उपस्थिति में जल्दी से उपयोग किए जाते हैं। किण्वन को अवरुद्ध करने वाले अवरोधक, जैसे NaF, भी एरोबिक श्वसन को अवरुद्ध करते हैं। कोस्त्यचेव इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि मध्यवर्ती उत्पाद हो सकता है एसीटैल्डिहाइड. जर्मन बायोकेमिस्ट के। न्यूबर्ग, कोस्टीचेव और अन्य के काम के लिए धन्यवाद, यह स्पष्ट हो गया कि श्वसन और सभी प्रकार के किण्वन पाइरुविक एसिड (पीवीए) के माध्यम से परस्पर जुड़े हुए हैं:

ग्लूकोज एक स्थिर यौगिक है। श्वसन क्षय से गुजरने के लिए, इसे सक्रिय करना होगा। श्वसन और किण्वन के अवायवीय चरण का महत्व हेक्सोज अणु की रासायनिक जड़ता को दूर करना है, अर्थात। इसके प्रयोगशालाकरण और सक्रियण में। ग्लूकोज सक्रियण ग्लाइकोलाइसिस के पहले, प्रारंभिक चरण में होता है (देखें ग्लाइकोलाइसिस 4.1.2)।

4. कार्बोहाइड्रेट के प्रसार के मुख्य तरीके.

कार्बोहाइड्रेट के प्रसार के मुख्य तरीके हैं 1) ग्लाइकोलाइटिक तरीका, 2) पेंटोस फॉस्फेट तरीका; 3) di- और ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड के चक्र।

ग्लाइकोलाइटिक मार्ग, जो दो गुना हेक्सोज फास्फारिलीकरण पर आधारित है, और पीएफपी एक ग्लूकोज फास्फारिलीकरण के साथ चीनी अणु को ऑक्सीकरण करने का एकमात्र तरीका नहीं है। कुछ जीव अनफॉस्फोराइलेटेड ग्लूकोज का ऑक्सीकरण भी कर सकते हैं। इस प्रत्यक्ष चीनी ऑक्सीकरण मार्गकुछ बैक्टीरिया, कवक और जानवरों के साथ-साथ प्रकाश संश्लेषक शैवाल में पाए जाते हैं। ग्लूकोनिक एसिड के लिए ग्लूकोज का एंजाइमेटिक ऑक्सीकरण हाइड्रोजन पेरोक्साइड की रिहाई के साथ होता है, जो तब कैटेलेज या पेरोक्सीडेज द्वारा विघटित होता है। परिणामी ग्लूकोनिक एसिड दो ट्रायोज़ - पाइरुविक एसिड और 3-फॉस्फोग्लिसराल्डिहाइड के गठन के माध्यम से इसके फॉस्फोराइलेशन के बाद आगे के चयापचय में शामिल हो सकता है, जिसे क्रेब्स चक्र में पीवीए के माध्यम से ऑक्सीकरण किया जा सकता है।

श्वसन चक्र - ग्लाइकोलाइसिस और di- और ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड का चक्र, पीएफपी और शर्करा का प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण - परस्पर संबंधित प्रक्रियाओं की एक प्रणाली। नीचे इन संबंधों का एक आरेख है:

ग्लाइकोलाइसिस और पीएफपी के बीच की कड़ी ग्लूकोनिक एसिड और फॉस्फोट्रायोज के माध्यम से है। सेल में, ग्लाइकोलाइसिस और पीएफपी स्थानिक रूप से एक दूसरे से अलग नहीं होते हैं। ये प्रक्रियाएं साइटोप्लाज्म के घुलनशील भाग में, प्रोप्लास्टिड्स और क्लोरोप्लास्ट में होती हैं। वे सामान्य सब्सट्रेट साझा करते हैं - ग्लूकोज-6-फॉस्फेट, फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट और 3-फॉस्फोग्लिसराल्डिहाइड। आम तौर पर, कुल श्वसन चयापचय में पेंटोस फॉस्फेट चक्र का हिस्सा 10-40% होता है और यह ऊतक के प्रकार और इसकी कार्यात्मक अवस्था के आधार पर भिन्न होता है। अवायवीय परिस्थितियों में, ग्लाइकोलाइसिस पीएफपी पर हावी है। हालांकि, क्लोरोप्लास्ट में, ऑक्सीडेटिव एपोटॉमी मार्ग की गतिविधि ग्लाइकोलाइसिस की तुलना में बहुत अधिक है। साइटोप्लाज्म में, अधिकांश पीएफपी उत्पादों को ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से चयापचय किया जाता है।

प्रतिकूल परिस्थितियों में पीएफपी गतिविधि बढ़ जाती है: सूखा, पोटेशियम भुखमरी, संक्रमण, छायांकन, लवणता और उम्र बढ़ना।

4.1. ग्लाइकोलाइसिस: अवधारणा, चरण, ऊर्जा उत्पादन, अर्थ

4.1.1. ग्लाइकोलाइसिस ग्लूकोज के अवायवीय टूटने की प्रक्रिया है, जो ऊर्जा की रिहाई के साथ आगे बढ़ती है, जिसका अंतिम उत्पाद पाइरुविक एसिड है। ग्लाइकोलाइसिस एरोबिक श्वसन और सभी प्रकार के किण्वन का सामान्य प्रारंभिक चरण है। ग्लाइकोलाइसिस प्रतिक्रियाएं साइटोप्लाज्म (साइटोसोल) के घुलनशील भाग और क्लोरोप्लास्ट में होती हैं।

ए। गार्डन और एल। ए। इवानोव ने 1905 में स्वतंत्र रूप से दिखाया कि मादक किण्वन की प्रक्रिया में, अकार्बनिक फॉस्फेट का बंधन और एक कार्बनिक रूप में इसका परिवर्तन देखा जाता है। गार्डन ने स्थापित किया कि ग्लूकोज अपने फॉस्फोराइलेशन के बाद ही अवायवीय टूटने से गुजरता है।

4.1.2. ग्लाइकोलाइसिस के चरण: ****

मैं। प्रारंभिक चरण- हेक्सोज का फास्फोराइलेशन और इसका दो फॉस्फोट्रियोज में विभाजन।

द्वितीय. पहला सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण, जो 3-फॉस्फोग्लिसराल्डिहाइड से शुरू होता है और 3-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड के साथ समाप्त होता है। इस प्रक्रिया में, प्रत्येक फॉस्फोट्रायोज के लिए एटीपी का एक अणु संश्लेषित होता है।

III. दूसरा सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण, जिसमें 3-फॉस्फो-ग्लिसरिक एसिड, इंट्रामोल्युलर ऑक्सीकरण के कारण, एटीपी बनाने के लिए फॉस्फेट छोड़ता है।

ग्लूकोज की सक्रियता के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो ग्लूकोज फॉस्फेट एस्टर के गठन की प्रक्रिया में कई की संख्या में होती है प्रारंभिक प्रतिक्रियाएं. ग्लूकोज (पाइरानोज रूप में) एटीपी द्वारा हेक्सोकाइनेज की भागीदारी के साथ फॉस्फोराइलेट किया जाता है, ग्लूकोज -6-फॉस्फेट में बदल जाता है, जो ग्लूकोज फॉस्फेट आइसोमेरेज़ द्वारा फ्रुक्टोज -6-फॉस्फेट (फुरानोज फॉर्म) में आइसोमेरिज्ड होता है, जो कि अधिक प्रयोगशाला रूप है हेक्सोज अणु।

फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट को दूसरे एटीपी अणु का उपयोग करके फॉस्फोफ्रक्टोकाइनेज द्वारा फॉस्फोराइलेट किया जाता है। परिणामी फ्रुक्टोज-1,6-डाइफॉस्फेट सममित रूप से व्यवस्थित फॉस्फेट समूहों के साथ एक प्रयोगशाला फुरानोज रूप है। ये दोनों समूह एक दूसरे को स्थिरवैद्युत रूप से प्रतिकर्षित करके ऋणात्मक आवेश धारण करते हैं। इस संरचना को एल्डोलेस द्वारा आसानी से दो फॉस्फोट्रियोज में विभाजित किया जाता है - 3-फॉस्फोग्लिसराल्डिहाइड (3-पीएचए) और फॉस्फोडाइऑक्साइटोन (पीडीए) में।

3-पीएचए और एफडीए आसानी से ट्रायोज फॉस्फेट आइसोमेरेज़ द्वारा एक दूसरे में परिवर्तित हो जाते हैं। हेक्सोज अणु के दो ट्रायोज में विभाजित होने के कारण, ग्लाइकोलाइसिस को कभी-कभी कहा जाता है ग्लूकोज ऑक्सीकरण का द्विबीजपत्री मार्ग।

3-FHA . से शुरू होता है ग्लाइकोलाइसिस का द्वितीय चरण - पहला सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण. एंजाइम फॉस्फोग्लिसराल्डिहाइड डिहाइड्रोजनेज (एनएडी-निर्भर एसएच-एंजाइम) 3-पीएचए के साथ एक एंजाइम-सब्सट्रेट कॉम्प्लेक्स बनाता है, जिसमें सब्सट्रेट का ऑक्सीकरण होता है, इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन को एनएडी + में स्थानांतरित किया जाता है, और उच्च ऊर्जा संचार(अर्थात हाइड्रोलिसिस की बहुत अधिक मुक्त ऊर्जा के साथ संबंध)। यह बंधन तब फॉस्फोराइलाइज्ड होता है: एसएच-एंजाइम को सब्सट्रेट से साफ किया जाता है, और एक अकार्बनिक फॉस्फेट को सब्सट्रेट के शेष कार्बोक्सिल समूह में जोड़ा जाता है। उच्च-ऊर्जा फॉस्फेट समूह को फॉस्फोग्लाइसेरेट किनेज द्वारा एडीपी में स्थानांतरित किया जाता है और एटीपी बनता है। चूंकि इस मामले में फॉस्फेट का एक उच्च-ऊर्जा सहसंयोजक बंधन सीधे ऑक्सीकृत सब्सट्रेट पर बनता है, इस प्रक्रिया को कहा जाता है सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण।इस प्रकार, में। ग्लाइकोलाइसिस के चरण II के परिणामस्वरूप, एटीपी और कम एनएडीएच बनते हैं:

अंतिम चरणग्लाइकोलाइसिस - दूसरा सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण. 3-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड को फॉस्फोग्लाइसेरेट म्यूटेज द्वारा 2-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है। इसके अलावा, एनोलेज़ एंजाइम अणु में 2-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड से पानी के उन्मूलन को उत्प्रेरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप फ़ॉस्फ़ोएनोलपाइरूवेट का निर्माण होता है - पाइरूवेट किनसे की भागीदारी के साथ एक उच्च-ऊर्जा फॉस्फेट बॉन्ड फॉस्फोनोलपाइरूवेट फॉस्फेट युक्त एक यौगिक को एडीपी और एटीपी में स्थानांतरित किया जाता है। बनता है, और एनोलपाइरूवेट अनायास अधिक स्थिर रूप में गुजरता है - पाइरूवेटग्लाइकोलाइसिस का अंतिम उत्पाद है।

4.1.3. ग्लाइकोलाइसिस का ऊर्जा उत्पादन . जब ग्लूकोज का एक अणु ऑक्सीकृत होता है, तो पाइरुविक अम्ल के दो अणु बनते हैं। इस मामले में, पहले और दूसरे सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण के कारण चार एटीपी अणु बनते हैं। हालांकि, ग्लाइकोलाइसिस के पहले चरण में हेक्सोज फास्फारिलीकरण पर दो एटीपी अणु खर्च किए जाते हैं। इस प्रकार, ग्लाइकोलाइटिक सब्सट्रेट फास्फारिलीकरण की शुद्ध उपज दो एटीपी अणु है।

इसके अलावा, ग्लाइकोलाइसिस के चरण II में, फॉस्फोट्रियोसिस के दो अणुओं में से प्रत्येक के लिए एक एनएडीएच अणु बहाल किया जाता है। ओ 2 की उपस्थिति में माइटोकॉन्ड्रिया की इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में एक एनएडीएच अणु का ऑक्सीकरण तीन एटीपी अणुओं के संश्लेषण से जुड़ा होता है, और दो ट्रायोज़ (यानी, एक ग्लूकोज अणु के लिए) - छह एटीपी अणु। इस तरह, कुल मिलाकर, ग्लाइकोलाइसिस की प्रक्रिया में (एनएडीएच के बाद के ऑक्सीकरण के अधीन), आठ एटीपी अणु बनते हैं. चूंकि इंट्रासेल्युलर परिस्थितियों में एक एटीपी अणु के हाइड्रोलिसिस की मुक्त ऊर्जा लगभग 41.868 kJ / mol (10 kcal) है, आठ एटीपी अणु 335 kJ/mol, या 80 kcal . देते हैं. यह एरोबिक स्थितियों के तहत ग्लाइकोलाइसिस की कुल ऊर्जा उपज है।

ग्लाइकोलाइसिस के लिए समग्र समीकरण है:

सी 6 एच 12 ओ 6 + 2 एटीपी + 2 ओवर + + 2 पी एन + 4 एडीपी 2 पीवीसी + 4 एटीपी + 2एनएडीएच

4.1.4. ग्लाइकोलाइसिस का महत्व :

1) श्वसन सबस्ट्रेट्स और क्रेब्स चक्र के बीच संचार करता है;

2) प्रत्येक ग्लूकोज अणु के ऑक्सीकरण के दौरान सेल की जरूरतों के लिए एटीपी के दो अणुओं और एनएडीएच के दो अणुओं की आपूर्ति करता है (एनोक्सिया की शर्तों के तहत, ग्लाइकोलाइसिस, जाहिरा तौर पर, सेल में एटीपी के मुख्य स्रोत के रूप में कार्य करता है);

3) सेल में सिंथेटिक प्रक्रियाओं के लिए मध्यवर्ती पैदा करता है (उदाहरण के लिए, फॉस्फोएनोलफ्रुवेट, फेनोलिक यौगिकों और लिग्निन के गठन के लिए आवश्यक);

4) क्लोरोप्लास्ट में एनएडीपीएच की आपूर्ति से स्वतंत्र, एटीपी संश्लेषण के लिए एक सीधा मार्ग प्रदान करता है; इसके अलावा, क्लोरोप्लास्ट में ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से, संग्रहीत स्टार्च को ट्रायोज़ में चयापचय किया जाता है, जिसे बाद में क्लोरोप्लास्ट से निर्यात किया जाता है।

पौधे की सांस
व्याख्यान योजना

1. सामान्य विशेषताएँसांस लेने की प्रक्रिया।

2. माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना और कार्य।

3. एडिनाइलेट प्रणाली की संरचना और कार्य।

4. श्वसन सबस्ट्रेट्स और श्वसन भागफल।

5. श्वसन विनिमय के मार्ग

1. श्वास प्रक्रिया की सामान्य विशेषताएं।

प्रकृति में, दो मुख्य प्रक्रियाएं होती हैं, जिसके दौरान कार्बनिक पदार्थों में संग्रहीत सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा निकलती है - यह है सांसतथा किण्वन.

सांस- यह एक रेडॉक्स प्रक्रिया है जिसमें कार्बोहाइड्रेट कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत होते हैं, ऑक्सीजन पानी में कम हो जाती है, और जारी ऊर्जा एटीपी बांड की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

किण्वनपरिसर के टूटने की एक अवायवीय प्रक्रिया है कार्बनिक यौगिकसरल कार्बनिक पदार्थों में, ऊर्जा की रिहाई के साथ भी। किण्वन के दौरान, इसमें भाग लेने वाले यौगिकों की ऑक्सीकरण अवस्था नहीं बदलती है। श्वसन के मामले में, ऑक्सीजन एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है, किण्वन, कार्बनिक यौगिकों के मामले में।

सबसे अधिक बार, श्वसन चयापचय की प्रतिक्रियाओं को कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीडेटिव टूटने के उदाहरण पर माना जाता है।

श्वसन के दौरान कार्बोहाइड्रेट ऑक्सीकरण की प्रतिक्रिया के लिए समग्र समीकरण को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

से 6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6 H2 O + ~ 2874 kJ

2. माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना और कार्य।

माइटोकॉन्ड्रिया साइटोप्लाज्मिक ऑर्गेनेल हैं जो इंट्रासेल्युलर ऑक्सीकरण (श्वसन) के केंद्र हैं। उनमें क्रेब्स चक्र के एंजाइम, इलेक्ट्रॉन परिवहन की श्वसन श्रृंखला, ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और कई अन्य शामिल हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया 2/3 प्रोटीन और 1/3 लिपिड होते हैं, जिनमें से आधे फॉस्फोलिपिड होते हैं।

माइटोकॉन्ड्रियल कार्य:

1. रासायनिक अभिक्रियाएँ करें जो इलेक्ट्रॉनों का स्रोत हों।

2. वे एटीपी-संश्लेषण घटकों की श्रृंखला के साथ इलेक्ट्रॉनों को ले जाते हैं।

3. वे सिंथेटिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं जो एटीपी की ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

4. कोशिका द्रव्य में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को विनियमित करें।

3. एडिनाइलेट प्रणाली की संरचना और कार्य।

जीवित जीवों में होने वाले चयापचय में कई प्रतिक्रियाएं होती हैं जो ऊर्जा की खपत और इसके रिलीज के साथ होती हैं। कुछ मामलों में, ये प्रतिक्रियाएं परस्पर संबंधित होती हैं। हालांकि, अक्सर जिन प्रक्रियाओं में ऊर्जा जारी की जाती है, उन्हें अंतरिक्ष और समय में उन प्रक्रियाओं से अलग किया जाता है जिनमें इसका उपभोग किया जाता है। इस संबंध में, सभी जीवित जीवों ने यौगिकों के रूप में ऊर्जा के भंडारण के लिए तंत्र विकसित किया है जिसमें मैक्रोर्जिक(ऊर्जा से भरपूर) कनेक्शन। सभी प्रकार की कोशिकाओं के ऊर्जा विनिमय में केन्द्रीय स्थान है एडिनाइलेट प्रणाली। इस प्रणाली में एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी), एडेनोसिन डिफोस्फोरिक एसिड (एडीपी), - एडेनोसिन 5-मोनोफॉस्फेट (एएमपी), अकार्बनिक फॉस्फेट (पी) शामिल हैं। मैं) और मैग्नीशियम आयन।

4. श्वसन सबस्ट्रेट्स और श्वसन भागफल

श्वसन की प्रक्रिया में प्रयुक्त पदार्थों के प्रश्न पर लंबे समय से शरीर विज्ञानियों का कब्जा है। यहां तक ​​कि आई.पी. बोरोडिन (1876) ने दिखाया कि श्वसन प्रक्रिया की तीव्रता पौधों के ऊतकों में कार्बोहाइड्रेट की मात्रा के सीधे आनुपातिक होती है। इसने यह मानने का कारण दिया कि यह कार्बोहाइड्रेट है जो श्वसन (सब्सट्रेट) के दौरान सेवन किया जाने वाला मुख्य पदार्थ है। इस मुद्दे को स्पष्ट करने में, श्वसन गुणांक के निर्धारण का बहुत महत्व है।

श्वसन गुणांक (RC) कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) का आयतन या दाढ़ अनुपात है जो श्वसन के दौरान समान अवधि में अवशोषित ऑक्सीजन (O2) के लिए जारी किया जाता है। श्वसन भागफल दर्शाता है कि श्वसन के लिए किन उत्पादों का उपयोग किया जाता है।

पौधों में श्वसन सामग्री के रूप में, कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन और अमीनो एसिड के अलावा, कार्बनिक अम्लों का उपयोग किया जा सकता है।

5. श्वसन विनिमय के तरीके

विभिन्न स्थितियों में श्वसन की प्रक्रिया को अंजाम देने की आवश्यकता ने श्वसन विनिमय के विभिन्न मार्गों के विकास की प्रक्रिया में विकास किया।

श्वसन सब्सट्रेट, या कार्बोहाइड्रेट ऑक्सीकरण के रूपांतरण के लिए दो मुख्य मार्ग हैं:

1) ग्लाइकोलाइसिस + क्रेब्स चक्र (ग्लाइकोलाइटिक)

2) पेंटोस फॉस्फेट (एपोटोमिक)

श्वसन चयापचय का ग्लाइकोलाइटिक मार्ग

श्वसन विनिमय का यह मार्ग सबसे आम है और बदले में, इसमें दो चरण होते हैं।

प्रथम चरण - अवायवीय (ग्लाइकोलिसिस),साइटोप्लाज्म में स्थानीयकृत।

दूसरा चरण - एरोबिक, माइटोकॉन्ड्रिया में स्थानीयकृत है।

ग्लाइकोलाइसिस की प्रक्रिया में, एक हेक्सोज अणु पाइरुविक एसिड (PVA) के दो अणुओं में परिवर्तित हो जाता है:

से 6 H12 O6 → 2 C3 H4 O3 + 2H2

श्वसन का दूसरा चरण - एरोबिक - ऑक्सीजन की उपस्थिति की आवश्यकता है। इस चरण में पाइरुविक अम्ल प्रवेश करता है। इस प्रक्रिया के सामान्य समीकरण को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

2पीवीसी + 5 ओ 2 + H2 O → 6CO2 + 5H2 O

श्वास प्रक्रिया का ऊर्जा संतुलन।

ग्लाइकोलाइसिस के परिणामस्वरूप, ग्लूकोज दो पीवीसी अणुओं में टूट जाता है और दो एटीपी अणु जमा हो जाते हैं, दो एनएडीएच 2 अणु भी बनते हैं, श्वसन के ईटीसी में प्रवेश करते हैं, वे छह एटीपी अणु छोड़ते हैं। श्वसन के एरोबिक चरण में, 30 एटीपी अणु बनते हैं।

इस प्रकार: 2ATP + 6ATP + 30ATP = 38ATP

श्वसन चयापचय का पेंटोस फॉस्फेट मार्ग

ग्लूकोज ऑक्सीकरण का एक और कम सामान्य तरीका नहीं है - पेंटोस फॉस्फेट। यह अवायवीयग्लूकोज का ऑक्सीकरण, जो कार्बन डाइऑक्साइड CO2 की रिहाई और NADPH2 अणुओं के निर्माण के साथ होता है।

चक्र में 12 प्रतिक्रियाएं होती हैं जिनमें केवल चीनी फॉस्फेट एस्टर शामिल होते हैं।

श्वसन गुणांक सांस लेने के दौरान जारी कार्बन डाइऑक्साइड और अवशोषित ऑक्सीजन की मात्रा (CO2 / O2) का अनुपात है। शास्त्रीय श्वसन के मामले में, जब कार्बोहाइड्रेट C6H^O^ ऑक्सीकृत होते हैं और केवल CO2 और H2O अंतिम उत्पाद के रूप में बनते हैं, तो श्वसन गुणांक एक के बराबर होता है। हालांकि, यह हमेशा ऐसा नहीं होता है, कुछ मामलों में यह ऊपर या नीचे की ओर बदलता है, यही वजह है कि यह माना जाता है कि यह श्वसन उत्पादकता का संकेतक है। श्वसन गुणांक की परिवर्तनशीलता श्वसन के सब्सट्रेट (ऑक्सीकृत पदार्थ) और श्वसन के उत्पादों (पूर्ण या अपूर्ण ऑक्सीकरण) पर निर्भर करती है।

जब श्वसन की प्रक्रिया में उपयोग किया जाता है, तो कार्बोहाइड्रेट, वसा के बजाय, जो कार्बोहाइड्रेट से कम ऑक्सीकृत होते हैं, उनके ऑक्सीकरण के लिए अधिक ऑक्सीजन का उपयोग किया जाएगा - इस मामले में, श्वसन गुणांक कम हो जाएगा (0.6 - 0.7 के मान तक)। यह कार्बोहाइड्रेट की तुलना में वसा की उच्च कैलोरी सामग्री की व्याख्या करता है।

यदि सांस लेने के दौरान कार्बनिक अम्ल (कार्बोहाइड्रेट से अधिक ऑक्सीकृत पदार्थ) ऑक्सीकृत हो जाते हैं, तो कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में कम ऑक्सीजन का उपयोग किया जाएगा, और श्वसन गुणांक एक से अधिक मूल्य तक बढ़ जाएगा। उच्चतम (4 के बराबर) यह ऑक्सालिक एसिड के कारण सांस लेने के दौरान होगा, जो समीकरण के अनुसार ऑक्सीकृत होता है

2 2Н2О4 + 02 4С02 + 2Н20।

यह ऊपर उल्लेख किया गया था कि कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के लिए सब्सट्रेट (कार्बोहाइड्रेट) के पूर्ण ऑक्सीकरण के साथ, श्वसन गुणांक एक के बराबर होता है। लेकिन अधूरे ऑक्सीकरण और आधे जीवन उत्पादों के आंशिक गठन के साथ, कार्बन का हिस्सा कार्बन डाइऑक्साइड के बिना कार्बन का हिस्सा रहेगा; अधिक ऑक्सीजन अवशोषित होगी, और श्वसन गुणांक एक से कम मान तक गिर जाएगा।

इस प्रकार, श्वसन गुणांक का निर्धारण करके, इस प्रक्रिया के श्वसन, सब्सट्रेट और उत्पादों की गुणात्मक दिशा का अंदाजा लगाया जा सकता है।

पर्यावरणीय कारकों पर श्वसन की निर्भरता।

श्वास और तापमान

अन्य शारीरिक प्रक्रियाओं की तरह, श्वसन की तीव्रता कई पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर करती है, और अधिक दृढ़ता से और

तापमान पर निर्भरता सबसे अधिक स्पष्ट है। यह इस तथ्य के कारण है कि सभी शारीरिक प्रक्रियाओं में, श्वसन सबसे "रासायनिक", एंजाइमेटिक है। एंजाइमों की गतिविधि और तापमान के स्तर के बीच संबंध निर्विवाद है। श्वास वैंट हॉफ नियम का पालन करता है और इसका तापमान गुणांक (2u 1.9 - 2.5.5) होता है।

श्वसन की तापमान निर्भरता तीन कार्डिनल बिंदुओं के साथ एकल-वक्र (जैविक) द्वारा व्यक्त की जाती है। विभिन्न पौधों के लिए न्यूनतम का बिंदु (क्षेत्र) भिन्न होता है। ठंड प्रतिरोधी पौधों में, यह पौधे के ऊतकों के हिमांक द्वारा निर्धारित किया जाता है, ताकि कोनिफ़र के गैर-ठंड भागों में -25 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर श्वसन का पता लगाया जा सके। गर्मी से प्यार करने वाले पौधों में, न्यूनतम बिंदु शून्य से ऊपर होता है और पौधे की मृत्यु के तापमान से निर्धारित होता है। श्वसन के लिए इष्टतम का बिंदु (क्षेत्र) 25 से 35 ° C की सीमा में होता है, अर्थात प्रकाश संश्लेषण के लिए इष्टतम से कुछ अधिक होता है। थर्मोफिलिसिटी के विभिन्न डिग्री वाले पौधों में, इसकी स्थिति भी कुछ हद तक बदल जाती है: यह गर्मी से प्यार करने वाले पौधों में अधिक और ठंड प्रतिरोधी पौधों में कम होता है। श्वसन का अधिकतम तापमान 45 से 53 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है।> यह बिंदु कोशिकाओं की मृत्यु और कोशिका द्रव्य के विनाश से निर्धारित होता है, क्योंकि कोशिका जीवित रहते हुए सांस लेती है। इस प्रकार, श्वसन का तापमान वक्र प्रकाश संश्लेषण के वक्र के समान होता है, लेकिन इसे दोहराता नहीं है। उनके बीच अंतर इस तथ्य में निहित है कि श्वसन वक्र प्रकाश संश्लेषण वक्र की तुलना में व्यापक तापमान सीमा को कवर करता है, और इसका इष्टतम कुछ हद तक उच्च तापमान की ओर स्थानांतरित हो जाता है।

तापमान में उतार-चढ़ाव का श्वसन की तीव्रता पर गहरा प्रभाव पड़ता है। उच्च से निम्न और पीठ में इसके तेज संक्रमण से सांस लेने में काफी वृद्धि होती है, जिसे 1899 में वी.आई. पल्लाडिन द्वारा स्थापित किया गया था।

तापमान में उतार-चढ़ाव के साथ, न केवल मात्रात्मक, बल्कि श्वसन में गुणात्मक परिवर्तन भी होते हैं, अर्थात ऑक्सीकरण पथों में परिवर्तन होता है। कार्बनिक पदार्थ, हालांकि, वर्तमान में उनका खराब अध्ययन किया जाता है, इसलिए उन्हें यहां प्रस्तुत नहीं किया जाता है।