Амьсгалын субстрат

Амьсгалын үйл явцад ямар бодис хэрэглэдэг вэ гэдэг асуулт физиологичдын анхаарлыг татсаар ирсэн. Бородины бүтээлүүдэд хүртэл амьсгалын үйл явцын эрч хүч нь ургамлын эдэд агуулагдах нүүрс усны агууламжтай шууд хамааралтай болохыг харуулсан. Энэ нь амьсгалын явцад хэрэглэдэг гол бодис нь нүүрс ус гэж үзэх үндэслэл болсон. Энэ асуудлыг тодруулахад их ач холбогдоламьсгалын замын коэффициентийн тодорхойлолттой. Амьсгалын коэффициент (RC) нь амьсгалах үед ялгардаг CO2-ийн ижил хугацаанд шингэсэн O2-ийн эзлэхүүний буюу молийн харьцаа юм. Хүчилтөрөгчийн хэвийн хүртээмжтэй бол тогтмол гүйдлийн утга нь амьсгалын субстратаас хамаарна. Хэрэв амьсгалах явцад нүүрс ус хэрэглэдэг бол процесс нь С6Н12С6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О тэгшитгэлийн дагуу явагдана. Энэ тохиолдолд DC нь нэгтэй тэнцүү байна.

Гэсэн хэдий ч, органик хүчил гэх мэт илүү исэлдсэн нэгдлүүд амьсгалын явцад задрахад хүчилтөрөгчийн шингээлт буурч, тогтмол гүйдэл нь нэгдлээс их болно. Тиймээс хэрэв алимны хүчлийг амьсгалын субстрат болгон ашигладаг бол DC = 1.33. Амьсгалын явцад өөх тос, уураг гэх мэт багассан нэгдлүүд исэлдэхэд илүү их хүчилтөрөгч шаардагддаг бөгөөд тогтмол гүйдэл нь нэгдлээс бага болдог. Тиймээс өөх тосыг хэрэглэх үед DC = 0.7. Төрөл бүрийн ургамлын эд эсийн амьсгалын замын коэффициентийг тодорхойлох нь хэвийн нөхцөлд энэ нь нэгдмэл байдалд ойрхон байгааг харуулж байна. Энэ нь ургамал нь амьсгалын замын материал болгон нүүрс усыг голчлон ашигладаг гэж үзэх үндэслэл болж байна. Нүүрс ус дутагдсан тохиолдолд бусад субстратуудыг ашиглаж болно. Энэ нь ялангуяа өөх тос эсвэл уургийг нөөц тэжээл болгон агуулсан үрнээс ургадаг суулгацанд тод илэрдэг. Энэ тохиолдолд амьсгалын замын коэффициент нэгээс бага болно. Амьсгалын замын материал болгон хэрэглэхэд өөх тос нь глицерин болон өөхний хүчилд задардаг.

Өөх тосны хүчлүүд нь глиоксилатын мөчлөгөөр нүүрс ус болж хувирдаг. Уургийг амьсгалах субстрат болгон ашиглахын өмнө тэдгээрийг амин хүчлүүд болгон задалдаг.

Үр тарианы үрийн агааргүй амьсгал

Нүүрс усны анаэроб исэлдэлт нь гликолизийн замаар явагддаг. Гликолиз нь глюкозын нэг молекулыг пирувийн хүчлийн хоёр молекул болгон задалдаг агааргүй процесс юм. Энэ нь энергийг ялгаруулж, бие нь ATP хэлбэрээр хадгалдаг. Гликолизийн урвал нь хүчилтөрөгчийн хэрэглээгүйгээр цитозолд явагддаг.

Гликолизийн урвалын бүрэн гинжин хэлхээг Л.А. Иванова, С.П. Костычева, A.N. Лебедев, Г.Эмбдэн, Я.О. Парнассус, О.Мейерхоф нар 1930-аад оны дунд үе гэхэд. Гликолиз нь хоёр үе шаттайгаар явагддаг.

Эхний шат нь бэлтгэл буюу хамтын ажиллагаа юм. Төрөл бүрийн гексосууд гликолиз, голчлон глюкоз, гэхдээ фруктоз, манноз зэрэгт оролцдог. Үүний зэрэгцээ идэвхгүй гексозын молекулууд идэвхжиж, ATP-ээр фосфоржиж, глюкоз-6-фосфат болж хувирдаг. Энэ үе шат нь глицеральдегид-3-фосфат үүсэх замаар дуусдаг.

Хоёрдахь шат нь исэлдэлт юм. Глицеральдегид-3-фосфат нь пирувийн хүчил (пируват) болж исэлддэг. Исэлдэлтийн энерги нь ATP-д хуримтлагдаж, NAD H2-ийн бууруулагч эквивалентууд үүсдэг.

Гликолизийн ерөнхий тэгшитгэл нь:

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

Ирээдүйд пирувийн хүчил нь тухайн организмын нөхцөл байдал, онцлог шинж чанараас хамааран янз бүрийн өөрчлөлтөд орж болно.

Үр тарианы үр дэх гликолизийн үүрэг

Амьсгалын агааргүй үе болох гликолизийн үүрэг нь нүүрс уснаас чөлөөт энергийг ялган авч, амархан хэрэглэх боломжтой ATP молекул хэлбэрээр хуримтлуулахаас гадна маш олон реактив нэгдлүүдийг үүсгэх явдал юм. Тэдгээрийг янз бүрийн бодисын солилцооны урвалд ашигладаг. Хүчилтөрөгчийн хүртээмж хязгаарлагдмал эсвэл ATP-ийн хэрэглээ огцом, огцом нэмэгдэх боломжтой эд, эрхтэнд гликолизийн ач холбогдол их байдаг.

Хариулах

Ангиллын бусад асуултууд

19. Хүн 2) нохойг цус харвах 3) шумуулд хазуулсан бол 4) муу чанасан хоол идсэн тохиолдолд цусан суулга өвчнөөр өвчилж болно.

5) тэр бохирдсон усан сангаас ус уух болно

20. Зүйлийн морфологийн шалгуур нь

1) түүний тархалтын талбай

2) амьдралын үйл явцын онцлог

3) гадаад ба шинж чанарууд дотоод бүтэц

4) тодорхой хромосом ба генийн багц

21. Харанхуй эрвээхэй нь Английн аж үйлдвэрийн бүс нутагт цайвар эрвээхэйгээс илүү түгээмэл байдаг, учир нь

1) аж үйлдвэрийн газруудад харанхуй эрвээхэй нь цайвар эрвээхэйгээс илүү их өндөглөдөг

2) харанхуй эрвээхэй нь бохирдолд илүү тэсвэртэй байдаг

3) бохирдлоос болж зарим эрвээхэй бусадтай харьцуулахад бараан өнгөтэй болдог

4) бохирдсон газруудад харанхуй эрвээхэй шавьж идэшт шувуудад бага харагддаг.

22. Хувьслын палеонтологийн нотолгоо нь

2) Археоптериксийн дардас

3) организмын зүйлийн олон янз байдал

4) загасыг янз бүрийн гүнд амьдрахад дасан зохицох

5) нялцгай биетүүдэд бүрхүүл байгаа эсэх

1) цилиагаар тоноглогдсон

2) хитинээс бүрддэг

3) хоол боловсруулах шүүс нөлөөлдөггүй

4) хүрээлэн буй орчны нөлөөллөөс нимгэн лав давхаргаар хамгаалагдсан

24. Ургамлын амьдралд шаардлагатай абиотик хүчин зүйлийг тодорхойл

2) агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар исэл байгаа эсэх

3) хүний ​​ашигт малтмалын бордоо

4) экосистемд хэрэглэгчид байгаа эсэх

5) гэрлийн төлөөх өрсөлдөөн

25. Хатагтай ба aphids-ийн харилцаа - жишээ

3) харилцан туслалцаа үзүүлэх

4) симбиоз

5) махчин

26. Байгальд хүний ​​үзүүлэх олон янз байдлыг хүчин зүйл гэж нэрлэдэг

2) абиотик

3) биотик

4) хязгаарлах

5) антропоген

27. Амьтны эсэд липидүүд нийлэгждэг

2) рибосомууд

3) лизосомууд

28. Эсэд уураг нь ферментийн оролцоотойгоор амин хүчлүүд болж задрах процесс явагддаг.

2) митохондри

3) лизосомууд

4) Голги цогцолбор

5) цөм

29. Митозын профазын үед явагддаггүй

2) цөмийн бүрхүүлийг уусгах

3) задралын гол үүсэх

4) ДНХ хоёр дахин нэмэгддэг

5) бөөмийг уусгах

30. Тэмдгийн өөрчлөлтийн өөрчлөлтийн шалтгаан нь өөрчлөлт юм

3) хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдал

4) хромосомууд

5) генотип

31. Ургамал үржүүлгийн хувьд цэвэр шугамыг

2) хөндлөн тоосжилт

3) өөрөө тоос хүртэх

4) туршилтын мутагенез

5) төрөл зүйл хоорондын эрлийзжилт

32. Хоол тэжээлийн хувьд мөөг - сапротрофыг хэрэглэдэг

2) агаарын азот

3) нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба хүчилтөрөгч

4) цогцосны органик бодис

5) фотосинтезийн явцад өөрсдөө бий болгодог органик бодисууд

33. Цустай туршилтын хоолойд хоолны давсны 2%-ийн уусмал нэмбэл цусны улаан эс

2) хавдаж, тэсрэх

3) хэлбэрээ өөрчлөхгүй

4) үрчлээтэж, ёроолд нь тогтоно

5) гадаргуу дээр хөвөх

35. Жолооны сонголт нь шинж чанартай хүмүүсийг хадгалахад хувь нэмэр оруулдаг.

1) урвалын өмнөх нормоос ялгаатай

2) урвалын нормын дундаж утгатай байх

3) хэд хэдэн үеийн туршид өөрчлөгддөггүй

4) стандарт нөхцөлд хүн амын оршин тогтнохыг хангах

36. Байгалийн экосистем ба агроэкосистемийн ялгааны талаарх дараах дүгнэлтүүд зөв үү?

A. Байгалийн экосистемийн бодисын эргэлтэд агроэкосистемээс ялгаатай нь нарны энергийн хамт бордоо хэлбэрээр нэмэлт эрчим хүчний эх үүсвэр оролцдог.

B. Агроэкосистем нь байгалийн экосистемээс ялгаатай нь бүрэн бүтэн байдал, тогтвортой байдал, өөрийгөө зохицуулах шинж чанартай байдаг.

2) Зөвхөн А үнэн

3) Зөвхөн В үнэн

4) Хоёр шийдвэр хоёулаа зөв

5) Хоёр шийдвэр хоёулаа буруу байна

Мөн уншина уу

1. Ямар бодисууд органик биш вэ?

а. Хэрэм
б. эрдэс давс
в. нүүрс ус
г. өөх тос
2. Ургамал, амьтныг ангилах эв нэгдэлтэй тогтолцоонд гадаад төрх нь ямар үүрэгтэй вэ?
а. Жан Батист Ламарк
б. Карл Линней
в. Чарльз Дарвин

3. Хуурай амьтны бордолт гэж юу вэ?
а. гадаа
б. Дотоод
в. Давхар

4. Хоол боловсруулах замд уураг ямар завсрын бүтээгдэхүүнд задардаг вэ?
а. глицерин ба тосны хүчил
б. энгийн нүүрс ус
в. амин хүчлүүд

5. Хүний бэлгийн эсэд хэдэн хромосом агуулагддаг вэ?
а. 23
б. 46
в. 92
6. Хлоропласт ямар үүрэгтэй вэ
а. уургийн нийлэгжилт
б. ATP синтез
в. Глюкозын нийлэгжилт
7. Цөмтэй эсүүд нь:
а. эукариот эс
б. прокариот эс
8. Экосистемд органик бодис үүсгэдэг организмууд:
а. Хэрэглэгчид
б. Үйлдвэрлэгчид
в. задлагч
9. Эсийн ямар органелл нь эсэд энерги үйлдвэрлэх үүрэгтэй вэ?
а. Гол
б. Хлоропласт
в. Митохондри

10. Зөвхөн ургамлын эсэд ямар органелл байдаг
а. Эндоплазмын торлог
б. пластидууд
в. Рибосомууд

11. Хүний соматик эсэд хэдэн хромосом агуулагддаг
а. 23
б. 46
в. 92
12. Ангиоспермийн бордолт гэж юу вэ?
а. Дотоод

Сайн уу? Надад туслаач!!!

Биологийн шалгалт...
1) Эсэд агуулагдах нийт 98% химийн элементийн бүлгийг заана уу.
a) H, O, S, P; б) H, C, O, N; в) N, P, H, O; d) C, H, K, Fe
2) Уургийн хоёрдогч бүтцийг ямар холбоо тогтворжуулдаг вэ?
a) ковалент, б) ион, в) устөрөгч, г) ийм холбоо байхгүй
3) ДНХ-д байдаг боловч РНХ-д байхгүй химийн нэгдлийг нэрлэнэ үү
a) тимин, б) дезоксирибоз, в) рибоз, г) гуанин
4) Молекулууд нь өөх тосны хүчил, глицеринээс тогтдог
a) нүүрс ус b) уураг c) нуклейн хүчил d) липид
5) Ямар хариултанд нэрлэгдсэн бүх нүүрс усыг полисахарид гэж ангилсан бэ?
a) глюкоз, галактоз, рибоз в) лактоз, галактоз, фруктоз
6) Хөдөлгүүрийн үндсэн функцийг гүйцэтгэдэг уургийг нэрлэнэ үү
a) актин, б) кератин, в) липаза, г) фибрин
7) Липидтэй холбоотой бодисыг нэрлэ
a) эслэг, б) ATP, в) холестерин, г) коллаген
8) Эсийн онол нь дараахь байрлалд тохирохгүй байна.
a) "эс бол амьдралын анхан шатны нэгж"
б) "олон эсийн организмын эсүүд нь бүтэц, үйл ажиллагааны ижил төстэй байдлын дагуу эдэд нэгддэг"
в) "эсүүд нь өндөг, эр бэлгийн эсийг нэгтгэснээр үүсдэг"
г) "бүх амьд оршнолуудын эсүүд бүтэц, үйл ажиллагааны хувьд ижил төстэй"
9) Биологийн мембран нь ямар бодисуудаас бүрддэг вэ?
a) липид ба уурагаас, б) уураг ба нүүрс уснаас, в) нүүрс ус, уснаас
10) Мембраны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн аль нь сонгомол нэвчилтийг тодорхойлдог вэ?
a) липид, б) уураг
11) Рибосомын дэд нэгжүүд хаана үүсдэг вэ?
a) цөмд, б) цитоплазмд, в) вакуольд, г) EPS-д
12) Рибосомын үүрэг юу вэ?
a) уургийн нийлэгжилт, б) фотосинтез, в) өөхний нийлэгжилт, г) тээвэрлэлтийн үйл ажиллагаа
13) Митохондри ямар бүтэцтэй вэ?
a) нэг мембран, б) давхар мембран, в) мембран бус
14) Ургамал, амьтны эсэд нийтлэг байдаг ямар органеллууд вэ?
a) рибосом, b) EPS, в) пластид, г) митохондри
15) Ямар пластидууд хлорофилл пигмент агуулдаг:
a) хлоропласт, б) лейкопласт, в) хромопласт
16) Цитоплазмын аль органеллууд нь мембран бус бүтэцтэй байдаг вэ?
a) EPS, b) митохондри, в) пластид, г) рибосом, д) лизосом
17) ДНХ молекулууд цөмийн аль хэсэгт байдаг вэ?
а) цөмийн шүүс, б) цөмийн мембран, в) хромосом
18) Цөмийн бүтцийн аль нь рибосомын дэд хэсгүүдийг угсрах ажилд оролцдог вэ?
a) цөмийн мембран, б) цөм, в) цөмийн шүүс
19) Эукариотуудын цөмийн ДНХ-ээс ялгаатай прокариотуудын ДНХ молекулын томъёо юу вэ?
a) цагираг, б) шугаман бүтэц, в) салаалсан бүтэц
20) Ямар системчилсэн бүлгийн организмын төлөөлөгчид зөвхөн өөр амьд организмд байхдаа зэрлэг ан амьтдын шинж тэмдгийг харуулдаг вэ?
a) вирус b) прокариотууд в) эукариотууд

Даалгавар 2. Асуултанд хариулна уу.

Ямар организмууд дугуй хэлбэртэй ДНХ-ээс бүрдсэн генетикийн аппараттай байдаг вэ?
Аль организмын "зүрх" нь нуклейн хүчлийн хэлтэрхийнээс бүрддэг вэ?
Цөмийн өмнөх организмуудын хоёр дахь нэр? Мөөгөнцрийн эсийн ханыг ямар бодис үүсгэдэг вэ?
ATP нийлэгждэг эсийн органелл?
Цитоплазмыг дэмжих системийг юу гэж нэрлэдэг вэ?
Хоол боловсруулах төв болох эсийн органоид эсээс бодис ялгарах үйл явцын нэр? Ногоон пластидуудын нэр юу вэ? ДНХ нуклеотид нь РНХ нуклеотидээс юугаараа ялгаатай вэ?

Даалгавар 3.

Гинжийг өөрөө хуулбарлах замаар үүссэн ДНХ-ийн гинжин дэх нуклеотидын дарааллыг зааж, устөрөгчийн бондын тоог тодорхойлно уу.
T-A-G-C-T-T-A-G-G-C-C-A.....

Соссюр харанхуйд ногоон ургамалтай ажиллахдаа тэд аноксик орчинд ч CO 2 ялгаруулдаг болохыг олж мэдэв. Л.Пастер харанхуйд хүчилтөрөгчгүй нөхцөлд ургамлын эдэд CO 2 ялгарахын зэрэгцээ спирт үүсдэг, өөрөөр хэлбэл спиртийн исгэх ажиллагаа явагддаг болохыг олж тогтоосон. Тэрээр ургамлын эд эс, түүнчлэн бактерийн хувьд архины исгэх боломжтой гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн.

Германы физиологич Э.Ф.Пфлюгер (1875) хүчилтөрөгчгүй орчинд мэлхий хэсэг хугацаанд амьд үлдэж, нэгэн зэрэг CO 2 ялгаруулдаг болохыг харуулсан. Пфлюгер энэ амьсгалыг молекул доторх, өөрөөр хэлбэл субстратын молекулын исэлдэлтийн улмаас амьсгалах гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь хэвийн аэробик амьсгалын эхний үе шат юм. Германы ургамлын физиологич Б.Пфеффер энэ үзэл бодлыг ургамлын организмд өргөжүүлсэн. Пфеффер, Пфлюгер нар амьсгалын механизмыг тодорхойлсон хоёр тэгшитгэлийг санал болгосон.

1) C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2

2) 2C 2 H 5 OH + 6O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

Эхний, агааргүй үе шатанд архины исгэх үйл явц явагдаж, этанолын хоёр молекул, хоёр CO 2 молекул үүсдэг. Дараа нь хүчилтөрөгч байгаа тохиолдолд түүнтэй харилцан үйлчилдэг спирт нь CO 2 ба H 2 O болж исэлддэг.

Исгэх

Костычев ба түүний хамтран ажиллагсдын (1912 - 1928) туршилтаар ургамлын эд эсийг хүчилтөрөгчгүй орчинд богино хугацаанд байлгаж, дараа нь хүчилтөрөгчөөр хангавал амьсгал огцом нэмэгддэг болохыг харуулсан. агааргүй үе шатанд завсрын бүтээгдэхүүн хуримтлагдаж, хүчилтөрөгч байгаа тохиолдолд хурдан зарцуулагддаг. NaF зэрэг исгэх үйл явцыг саатуулдаг дарангуйлагчид аэробик амьсгалыг мөн саатуулдаг. Костычев завсрын бүтээгдэхүүн байж болно гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн ацетальдегид. Германы биохимич К.Нойберг, Костычев болон бусад хүмүүсийн ажлын ачаар амьсгалах болон бүх төрлийн исгэх нь пирувийн хүчил (PVA) -аар харилцан уялдаатай байдаг нь тодорхой болсон.

Глюкоз бол тогтвортой нэгдэл юм. Амьсгалын дутагдалд орохын тулд үүнийг идэвхжүүлэх шаардлагатай. Амьсгал ба исгэх анаэробын үе шатны ач холбогдол нь гексоз молекулын химийн идэвхгүй байдлыг даван туулах явдал юм. түүний labilization болон идэвхжүүлэх нь. Глюкозын идэвхжил нь гликолизийн эхний, бэлтгэл үе шатанд тохиолддог (гликолиз 4.1.2-ыг үзнэ үү).

4. Нүүрс усыг задлах үндсэн арга замууд.

Нүүрс усыг задлах үндсэн аргууд нь 1) гликолитик арга, 2) пентоз фосфатын арга; 3) ди- ба трикарбоксилын хүчлүүдийн мөчлөг.

Хоёр дахин гексозын фосфоржилт дээр суурилдаг гликолитик зам ба нэг глюкозын фосфоржуулалттай PFP нь чихрийн молекулыг исэлдүүлэх цорын ганц арга биш юм. Зарим организмууд фосфоржуулаагүй глюкозыг исэлдүүлж чаддаг. Энэ чихрийн исэлдэлтийн шууд замзарим бактери, мөөгөнцөр, амьтан, түүнчлэн фотосинтезийн замагт байдаг. Глюкозыг глюконик хүчилд ферментийн исэлдэлт нь устөрөгчийн хэт исэл ялгаруулж, дараа нь каталаза эсвэл пероксидазагаар задардаг. Үүссэн глюконы хүчил нь Кребсийн мөчлөгт PVA-ээр исэлдэж болох пирувийн хүчил ба 3-фосфоглицеральдегид гэсэн хоёр триоз үүсэх замаар фосфоржуулсны дараа цаашдын метаболизмд оролцож болно.

Амьсгалын мөчлөг - гликолиз ба ди- ба трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг, PFP ба элсэн чихрийн шууд исэлдэлт - харилцан уялдаатай үйл явцын систем. Эдгээр харилцааны диаграммыг доор харуулав.

Гликолиз ба PFP хоорондын холбоо нь глюконы хүчил ба фосфотриозоор дамждаг. Эсийн дотор гликолиз ба PFP нь бие биенээсээ орон зайн хувьд тусгаарлагддаггүй. Эдгээр процессууд нь цитоплазмын уусдаг хэсэг, пропластид ба хлоропластуудад явагддаг. Тэд нийтлэг субстратуудыг хуваалцдаг - глюкоз-6-фосфат, фруктоз-6-фосфат, 3-фосфоглицеральдегид. Амьсгалын замын нийт бодисын солилцоонд пентоз фосфатын мөчлөгийн эзлэх хувь нь ихэвчлэн 10-40% байдаг бөгөөд эд эсийн төрөл, түүний үйл ажиллагааны төлөв байдлаас хамааран өөр өөр байдаг. Агааргүй нөхцөлд гликолиз нь PFP-д давамгайлдаг. Гэсэн хэдий ч хлоропластын хувьд исэлдэлтийн апотомийн замын идэвхжил нь гликолизийн үйл явцаас хамаагүй өндөр байдаг. Цитоплазмд ихэнх PFP бүтээгдэхүүнүүд гликолизоор дамжин метаболизмд ордог.

PFP үйл ажиллагаа нь тааламжгүй нөхцөлд нэмэгддэг: ган гачиг, калийн өлсгөлөн, халдвар, сүүдэрлэх, давсжилт, хөгшрөлт.

4.1. Гликолиз: ойлголт, үе шат, энергийн гаралт, утга

4.1.1. Гликолиз нь эцсийн бүтээгдэхүүн нь пирувийн хүчил болох энерги ялгардаг глюкозын агааргүй задралын үйл явц юм. Гликолиз нь аэробик амьсгал ба бүх төрлийн исгэх үйл явцын нийтлэг эхний үе шат юм. Гликолизийн урвал нь цитоплазмын уусдаг хэсэг (цитозол) болон хлоропластуудад тохиолддог.

1905 онд А.Гарден, Л.А.Иванов нар архины исгэх явцад органик бус фосфатыг холбож, органик хэлбэрт хувиргах үйл явц ажиглагдаж байгааг бие даан харуулсан. Цэцэрлэг нь глюкоз нь фосфоржилтын дараа л агааргүй задралд ордог болохыг тогтоожээ.

4.1.2. Гликолизийн үе шатууд: ****

I. Бэлтгэл үе шат- гексозыг фосфоржуулах, хоёр фосфотриоз болгон хуваах.

II. Эхний субстратын фосфоржилт, 3-фосфоглицеральдегидээс эхэлж, 3-фосфоглицерины хүчлээр төгсдөг. Энэ процесст фосфотриоз бүрт нэг ATP молекул нийлэгдэнэ.

III. Хоёр дахь субстратын фосфоржилт, 3-фосфо-глицерин хүчил нь молекулын исэлдэлтийн улмаас фосфатыг ялгаруулж ATP үүсгэдэг.

Глюкозыг идэвхжүүлэхэд хэд хэдэн глюкозын фосфатын эфир үүсэх процесст явагддаг энерги шаардлагатай байдаг. бэлтгэл урвалууд. Глюкоз (пираноз хэлбэрээр) нь гексокиназын оролцоотойгоор ATP-ээр фосфоржиж, глюкоз-6-фосфат болж хувирдаг бөгөөд энэ нь глюкоз-6-фосфат изомеразагаар фруктоз-6-фосфат (фураноз хэлбэр) болж изомержиж, илүү тогтворгүй хэлбэр юм. гексоз молекул.

Фруктоз-6-фосфат нь өөр ATP молекулыг ашиглан фосфофруктокиназаар хоёрдогч фосфорждог. Үүссэн фруктоз-1,6-дифосфат нь тэгш хэмтэй байрлалтай фосфатын бүлгүүдтэй тогтворгүй фураноз хэлбэр юм. Эдгээр хоёр бүлэг нь бие биенээ цахилгаан статикаар түлхэж сөрөг цэнэг авч явдаг. Энэ бүтэц нь альдолазагаар амархан задардаг хоёр фосфотриоз - 3-фосфоглицеральдегид (3-PHA) ба фосфодиоксиацетон (PDA).

3-PHA ба FDA нь триоз фосфатын изомеразагаар бие биедээ амархан хувирдаг. Гексозын молекул хоёр триоз болж хуваагддаг тул заримдаа гликолиз гэж нэрлэдэг. глюкозын исэлдэлтийн дихотомийн зам.

3-FHA-аас эхэлдэг Гликолизийн II үе шат - Эхний субстратын фосфоржилт. Фосфоглицеральдегидийн дегидрогеназа фермент (NAD-аас хамааралтай SH-фермент) нь 3-PHA-тай фермент-субстратын цогцолбор үүсгэдэг бөгөөд үүнд субстрат исэлдэж, электрон ба протонууд NAD+ руу шилждэг. өндөр эрчим хүчний харилцаа холбоо(өөрөөр хэлбэл гидролизийн маш өндөр чөлөөт энергитэй холбох). Дараа нь энэ холбоо нь фосфоролизлогддог: SH-ферментийг субстратаас салгаж, субстратын карбоксил бүлгийн үлдсэн хэсэгт органик бус фосфат нэмнэ. Өндөр энергитэй фосфатын бүлэг нь фосфоглицератын киназын нөлөөгөөр ADP руу шилжиж, ATP үүсдэг. Энэ тохиолдолд исэлдсэн субстрат дээр шууд фосфатын өндөр энергитэй ковалент холбоо үүсдэг тул энэ процессыг гэнэ. субстратын фосфоржилт.Тиймээс, in. гликолизийн II үе шатын үр дүнд ATP ба буурсан NADH үүсдэг.

Эцсийн шатгликолиз - хоёр дахь субстратын фосфоржилт. 3-фосфоглицерины хүчил нь фосфоглицератын мутазын нөлөөгөөр 2-фосфоглицерины хүчил болж хувирдаг. Цаашилбал энолаза фермент нь молекул дахь 2-фосфоглицериний хүчлээс усыг зайлуулж, улмаар фосфоенолпируват - өндөр энергитэй фосфатын холбоо агуулсан нэгдэл үүснэ.Фосфоенолпируват нь пируват киназа болон DP-ийн оролцоотойгоор дамждаг. ATP үүсч, энолпируват нь аяндаа илүү тогтвортой хэлбэрт шилждэг. пируватгликолизийн эцсийн бүтээгдэхүүн юм.

4.1.3. Гликолизийн энергийн гаралт . Глюкозын нэг молекул исэлдэхэд пирувийн хүчлийн хоёр молекул үүсдэг. Энэ тохиолдолд эхний болон хоёр дахь субстратын фосфоржилтын улмаас дөрвөн ATP молекул үүсдэг. Гэсэн хэдий ч хоёр ATP молекул нь гликолизийн эхний шатанд гексозын фосфоржилтод зарцуулагддаг. Тиймээс гликолитик субстратын фосфоржилтын цэвэр гарц нь ATP-ийн хоёр молекул юм.

Түүнчлэн гликолизийн II үе шатанд фосфотриозын хоёр молекул тус бүрд нэг NADH молекул сэргээгддэг. Митохондрийн электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээнд нэг NADH молекулын исэлдэлт нь O 2-ийн оролцоотойгоор гурван ATP молекул, хоёр триоз (жишээлбэл, нэг глюкоз молекул) - зургаан ATP молекулын нийлэгжилттэй холбоотой юм. Энэ замаар, нийт гликолизийн явцад (NADH-ийн дараагийн исэлдэлтээс хамаарч) найман ATP молекул үүсдэг.. Эсийн доторх нөхцөлд нэг ATP молекулын гидролизийн чөлөөт энерги нь ойролцоогоор 41.868 кЖ / моль (10 ккал) байдаг. найман ATP молекул нь 335 кЖ/моль буюу 80 ккал өгдөг. Энэ нь аэробикийн нөхцөлд гликолизийн нийт энергийн гарц юм.

Гликолизийн ерөнхий тэгшитгэл нь:

C 6 H 12 O 6 + 2 ATP + 2 OVER + + 2P n + 4ADP 2 PVC + 4ATP + 2NADH

4.1.4. Гликолизийн ач холбогдол :

1) амьсгалын замын субстрат ба Кребсийн мөчлөгийн хооронд холбоо тогтоох;

2) глюкозын молекул тус бүрийн исэлдэлтийн үед эсийн хэрэгцээнд зориулж ATP-ийн хоёр молекул ба NADH-ийн хоёр молекулыг нийлүүлдэг (анокси, гликолизийн нөхцөлд, эс дэх ATP-ийн гол эх үүсвэр болдог);

3) эс дэх нийлэг үйл явцын завсрын бүтээгдэхүүнийг үүсгэдэг (жишээлбэл, фенолын нэгдлүүд ба лигнин үүсэхэд шаардлагатай фосфоенолпируват);

4) хлоропласт нь NADPH-ийн нийлүүлэлтээс үл хамааран ATP синтезийн шууд замыг өгдөг; Үүнээс гадна хлоропласт дахь гликолизийн явцад хадгалагдсан цардуулыг триоз болгон хувиргаж, дараа нь хлоропластаас гадагшлуулдаг.

ургамлын амьсгал
Лекцийн төлөвлөгөө

1. ерөнхий шинж чанарамьсгалах үйл явц.

2. Митохондрийн бүтэц, үүрэг.

3. Аденилатын системийн бүтэц, үүрэг.

4. Амьсгалын замын субстрат ба амьсгалын коэффициент.

5. Амьсгалын замын солилцооны замууд

1. Амьсгалын үйл явцын ерөнхий шинж чанар.

Байгальд органик бодист хадгалагдсан нарны гэрлийн энерги ялгардаг хоёр үндсэн процесс байдаг - энэ нь амьсгалТэгээд исгэх.

Амьсгалах- Энэ бол исэлдүүлэх үйл явц бөгөөд үүний үр дүнд нүүрс ус нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл болж исэлддэг, хүчилтөрөгч ус болж буурч, ялгарсан энерги нь ATP бондын энерги болж хувирдаг.

Исгэхцогцолбор задрах агааргүй процесс юм органик нэгдлүүдэнгийн органик бодис болгон хувиргаж, мөн энерги ялгаруулдаг. Исгэлтийн явцад түүнд оролцдог нэгдлүүдийн исэлдэлтийн төлөв өөрчлөгддөггүй. Амьсгалын үед хүчилтөрөгч нь электрон хүлээн авагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг, исгэх үед органик нэгдлүүд байдаг.

Ихэнх тохиолдолд амьсгалын замын бодисын солилцооны урвалыг нүүрс усны исэлдэлтийн задралын жишээн дээр авч үздэг.

Амьсгалын үед нүүрс усны исэлдэлтийн урвалын ерөнхий тэгшитгэлийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

FROM 6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6 H2 O + ~ 2874 кЖ

2. Митохондрийн бүтэц, үүрэг.

Митохондри нь эсийн доторх исэлдэлтийн (амьсгалын) төвүүд болох цитоплазмын органелл юм. Эдгээр нь Кребсийн мөчлөгийн ферментүүд, электрон тээвэрлэх амьсгалын замын гинж, исэлдэлтийн фосфоржилт болон бусад олон зүйлийг агуулдаг.

Митохондри нь 2/3 уураг, 1/3 липид бөгөөд үүний тал хувь нь фосфолипид юм.

Митохондрийн үйл ажиллагаа:

1. Электроны эх үүсвэр болох химийн урвалыг явуулна.

2. Тэд ATP синтезийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гинжин хэлхээний дагуу электронуудыг зөөдөг.

3. Тэд ATP-ийн энергийг ашигладаг синтетик урвалыг катализатор болгодог.

4. Цитоплазм дахь биохимийн процессыг зохицуулах.

3. Аденилатын системийн бүтэц, үүрэг.

Амьд организмд тохиолддог бодисын солилцоо нь эрчим хүчний хэрэглээ болон түүнийг ялгаруулахтай холбоотой олон урвалаас бүрддэг. Зарим тохиолдолд эдгээр урвалууд хоорондоо холбоотой байдаг. Гэсэн хэдий ч ихэнх тохиолдолд энерги ялгарах үйл явц нь орон зай, цаг хугацааны хувьд түүнийг хэрэглэж буй процессоос тусгаарлагддаг. Үүнтэй холбогдуулан бүх амьд организмууд энергийг нэгдлүүдийн хэлбэрээр хадгалах механизмыг боловсруулсан байдаг макроэргик(эрч хүчээр баялаг) холболтууд. Бүх төрлийн эсийн энергийн солилцоонд гол байр эзэлдэг аденилатын систем. Энэ системд аденозин трифосфорын хүчил (ATP), аденозин дифосфорын хүчил (ADP), - аденозин 5-монофосфат (AMP), органик бус фосфат (P) орно. би) ба магнийн ионууд.

4. Амьсгалын субстрат ба амьсгалын коэффициент

Амьсгалын үйл явцад ямар бодис хэрэглэдэг вэ гэдэг асуулт физиологичдын анхаарлыг татсаар ирсэн. I.P-ийн бүтээлүүдэд хүртэл. Бородин (1876) амьсгалын үйл явцын эрч хүч нь ургамлын эд дэх нүүрс усны агууламжтай шууд пропорциональ байгааг харуулсан. Энэ нь амьсгалах үед хэрэглэдэг гол бодис нь нүүрс ус (субстрат) гэж үзэх үндэслэл болсон. Энэ асуудлыг тодруулахад амьсгалын замын коэффициентийг тодорхойлох нь маш чухал юм.

Амьсгалын коэффициент (RC) нь амьсгалын явцад ялгардаг нүүрстөрөгчийн давхар ислийн (CO2) ижил хугацаанд шингэсэн хүчилтөрөгч (O2)-ийн эзлэхүүн эсвэл молийн харьцаа юм. Амьсгалын хэмжигдэхүүн нь амьсгалахад ямар бүтээгдэхүүнийг ашигладаг болохыг харуулдаг.

Ургамлын амьсгалын замын материал болгон нүүрс ус, өөх тос, уураг, амин хүчлээс гадна органик хүчлүүдийг ашиглаж болно.

5. Амьсгалын замын солилцооны арга замууд

Амьсгалын үйл явцыг янз бүрийн нөхцөлд явуулах хэрэгцээ нь амьсгалын замын солилцооны янз бүрийн замуудын хувьслын явцад хөгжилд хүргэсэн.

Хувиргах хоёр үндсэн арга бий амьсгалын замын субстрат, эсвэл нүүрс усны исэлдэлт:

1) Гликолиз + Кребс мөчлөг (гликолитик)

2) пентоз фосфат (апотомик)

Амьсгалын замын бодисын солилцооны гликолитик зам

Амьсгалын замын солилцооны энэ зам нь хамгийн түгээмэл бөгөөд эргээд хоёр үе шатаас бүрдэнэ.

Эхний үе шат - агааргүй (гликолиз),цитоплазмд нутагшсан.

Хоёр дахь үе шат - аэробик, митохондрид нутагшсан байдаг.

Гликолизийн явцад гексоз молекул нь пирувийн хүчил (PVA) хоёр молекул болж хувирдаг.

FROM 6 H12 O6 → 2 C3 H4 O3 + 2H2

Амьсгалын хоёр дахь үе шат - аэробик - хүчилтөрөгч байх шаардлагатай. Пирувийн хүчил энэ үе шатанд ордог. Энэ процессын ерөнхий тэгшитгэлийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

2PVC + 5 O 2 + H2 O → 6CO2 + 5H2 O

Амьсгалын үйл явцын эрчим хүчний тэнцвэр.

Гликолизийн үр дүнд глюкоз нь хоёр PVC молекул болж задарч, хоёр ATP молекул хуримтлагдаж, хоёр NADH2 молекул үүсч, амьсгалын ETC руу орж, зургаан ATP молекулыг ялгаруулдаг. Амьсгалын аэробик үе шатанд 30 ATP молекул үүсдэг.

Тиймээс: 2ATP + 6ATP + 30ATP = 38ATP

Амьсгалын замын метаболизмын пентоз фосфатын зам

Глюкозын исэлдэлтийн өөр нэг нийтлэг зам байдаг - пентоз фосфат. Энэ агааргүйнүүрстөрөгчийн давхар исэл CO2 ялгарах, NADPH2 молекул үүсэх зэрэг глюкозын исэлдэлт.

Цикл нь зөвхөн элсэн чихэр фосфатын эфирийг хамарсан 12 урвалаас бүрдэнэ.

Амьсгалын замын коэффициент нь амьсгалах үед ялгардаг нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингэсэн хүчилтөрөгчийн хэмжээ (CO2 / O2)-ийн харьцаа юм. Сонгодог амьсгалын хувьд нүүрс ус C6H^O^ исэлдэж, эцсийн бүтээгдэхүүн болох зөвхөн CO2 ба H2O үүсэх үед амьсгалын коэффициент нэгтэй тэнцүү байна. Гэхдээ энэ нь үргэлж тийм байдаггүй, зарим тохиолдолд дээшээ доошоо өөрчлөгддөг тул амьсгалын замын бүтээмжийн үзүүлэлт гэж үздэг. Амьсгалын коэффициентийн утгын хэлбэлзэл нь амьсгалын субстрат (исэлдсэн бодис) ба амьсгалын бүтээгдэхүүнээс (бүрэн эсвэл бүрэн бус исэлдэлт) хамаарна.

Амьсгалын үйл явцад хэрэглэхэд нүүрс ус, өөх тосны оронд нүүрс уснаас бага исэлддэг өөх тосыг исэлдүүлэхэд илүү их хүчилтөрөгч зарцуулах болно - энэ тохиолдолд амьсгалын замын коэффициент буурах болно (0.6 - 0.7 утга хүртэл). Энэ нь нүүрс устай харьцуулахад өөх тосны илчлэгийн агууламж өндөр байгааг тайлбарлаж байна.

Амьсгалын явцад органик хүчил (нүүрс уснаас илүү исэлдсэн бодис) исэлдвэл нүүрсхүчлийн хий ялгарахаас бага хүчилтөрөгч хэрэглэж, амьсгалын замын коэффицент нэгээс их утга хүртэл нэмэгдэнэ. Хамгийн өндөр (4-тэй тэнцүү) нь тэгшитгэлийн дагуу исэлддэг оксалийн хүчлийн улмаас амьсгалах үед байх болно.

2 С2Н2О4 + 02 4С02 + 2Н20.

Субстрат (нүүрс ус) нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус руу бүрэн исэлдэх үед амьсгалын замын коэффициент нэгтэй тэнцүү байна гэж дээр дурдсан. Гэвч бүрэн исэлдэлт, хагас задралын бүтээгдэхүүн хэсэгчлэн үүссэн тохиолдолд нүүрстөрөгчийн нэг хэсэг нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсгэхгүйгээр үйлдвэрт үлдэх болно; илүү их хүчилтөрөгч шингэж, амьсгалын замын коэффициент нэгээс бага утга хүртэл буурна.

Тиймээс амьсгалын замын коэффициентийг тодорхойлох замаар амьсгалын чанарын чиглэл, энэ үйл явцын субстрат, бүтээгдэхүүний талаархи ойлголтыг авах боломжтой.

Амьсгалын үйл ажиллагаа нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлээс хамаардаг.

Амьсгал ба температур

Бусад физиологийн процессуудын нэгэн адил амьсгалын эрч хүч нь хүрээлэн буй орчны олон хүчин зүйлээс хамаардаг бөгөөд илүү хүчтэй бөгөөд

температурын хамаарал хамгийн тод илэрдэг. Энэ нь бүх физиологийн процессуудаас амьсгал нь хамгийн "химийн", ферментийн шинж чанартай байдагтай холбоотой юм. Ферментийн идэвхжил ба температурын түвшин хоорондын холбоо нь маргаангүй юм. Амьсгал нь ван-Хоффын дүрмийг дагаж мөрддөг бөгөөд температурын коэффициенттэй байдаг (2u 1.9 - 2.5.

Амьсгалын температурын хамаарлыг гурван үндсэн цэг бүхий нэг муруй (биологийн) хэлбэрээр илэрхийлдэг. Өөр өөр ургамлын хувьд хамгийн бага цэг (бүс) өөр байна. Хүйтэнд тэсвэртэй ургамалд ургамлын эд эсийн хөлдөх цэгээр тодорхойлогддог тул шилмүүст модны хөлддөггүй хэсгүүдэд амьсгал нь -25 ° C хүртэл температурт илэрдэг. Дулаан хайрладаг ургамалд хамгийн бага цэг нь тэгээс дээш байдаг бөгөөд ургамлын үхлийн температураар тодорхойлогддог. Амьсгалын оновчтой цэг (бүс) нь 25-аас 35 хэмийн хооронд хэлбэлздэг, өөрөөр хэлбэл фотосинтезийн хамгийн оновчтой хэмжээнээс арай өндөр байна. Төрөл бүрийн халуунд тэсвэртэй ургамалд түүний байрлал бага зэрэг өөрчлөгддөг: халуунд дуртай ургамалд илүү өндөр, хүйтэнд тэсвэртэй ургамалд бага байдаг. Амьсгалын хамгийн дээд температур нь 45-аас 53 ° C-ийн хооронд байна.> Энэ цэг нь эсийн үхэл, цитоплазмыг устгах замаар тодорхойлогддог, учир нь эс амьд байхдаа амьсгалдаг. Тиймээс амьсгалын температурын муруй нь фотосинтезийн муруйтай төстэй боловч үүнийг давтдаггүй. Тэдний хоорондох ялгаа нь амьсгалын муруй нь фотосинтезийн муруйгаас илүү өргөн температурын хүрээг хамардаг бөгөөд хамгийн оновчтой нь арай өндөр температурт шилждэгт оршино.

Температурын хэлбэлзэл нь амьсгалын эрчмд хүчтэй нөлөөлдөг. Түүний өндрөөс нам, нуруу руу огцом шилжилт нь амьсгалыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг бөгөөд үүнийг 1899 онд В.И.Палладин үүсгэн байгуулсан.

Температурын хэлбэлзэлтэй үед амьсгалын тоон төдийгүй чанарын өөрчлөлтүүд, өөрөөр хэлбэл исэлдэлтийн зам өөрчлөгддөг. органик бодисГэсэн хэдий ч одоогоор тэдгээрийг бага судалсан тул энд танилцуулаагүй болно.