Cheat Sheet - аеробни и анаеробни дишането на растенията

1.1 окислително фосфорилиране

2. анаеробно дишане

2.1 Видове анаеробно дишане

Дишането е присъщо на всички живи организми. Това е окислително разлагане на органични вещества синтезирани чрез фотосинтеза срещащи с консумацията на кислород и отделяне на въглероден диоксид. AS Famintsyn фотосинтезата и дишането счита за две последователни фази на електроцентралата фотосинтеза получаване на въглехидрати, дишане ги обработва в блок биомаса растение образуващият етап в процеса на окисление на реактивни вещества и освобождаване е необходимо за тяхното преобразуване и жизнените процеси в общата енергия. Общото уравнение на дишането е:

СНО + 6O → 6CO + 6HO + 2875kDzh.

От това уравнение е ясно защо газовата обмяна курс, използван за оценка на скоростта на дишане. Тя беше предложена през 1912 г., В. И. Palladinym, който вярва, че дишането се състои от две фази - анаеробно и аеробно. В анаеробно дишане етап процедура в отсъствие на кислород, глюкоза се окислява поради отнемане на водород (дехидрогениране), които, според учения се предава на дихателните ензима. Последно по този начин възстанови. В аеробни фаза се регенерира дихателните оксидативен форма ензим. VI Palladin първо показа, че окисляването на захарта се дължи на прякото му окисляване с атмосферен кислород, тъй като кислородът не се среща с дишането въглероден субстрат, и свързан с него чрез дехидрогениране.

Значителен принос за изучаване на същността на окислителни процеси и химията на дишане има както вътрешни (IP Бородин, A.N.Bah, SP Kostychev, VI Palladin) и външна (AL Лавоазие H. Виланд, Х. Кребс) изследователи.

Животът на всеки организъм, са неразривно свързани с дългосрочната употреба на свободна енергия, произведена по време на дишане. Не е изненадващо, изследването на ролята на дишането в живота на растението през последните години се радва на централно място във физиологията на растенията.

1. Аеробни дишане

Аеробни дишане - този процес на окисление, през който се консумира кислород. Когато дишане без остатък разцепва субстрата до лошо енергия на неорганични вещества с висока енергийна мощност. Най-важните основи за дишане са въглехидрати. Освен това, при дишане може да се консумира мазнини и протеини.

Аеробни дишане включва две основни стъпки:

- аноксична, през който има постепенно освобождаване на разцепване на субстрата с водородните атоми на свързване на коензими (NAD и вектор тип FAD);

- кислород, по време на който е налице допълнително отстраняване на водородни атоми от субстрата и производни дихателните постепенно окисление на водородни атоми в резултат на прехвърляне на електрони с кислород.

В първия етап първи високомолекулни органични вещества (полизахариди, липиди, протеини, нуклеинови киселини, и т.н.) под действието на ензими се разграждат в прости съединения (глюкоза, висши карбоксилни киселини, глицерол, аминокиселини, нуклеотиди, и т.н.) Този процес настъпва в клетъчната цитоплазма и придружени от освобождаването на малко количество енергия се разсейва като топлина. Освен това там е ензимно разцепване на прости органични съединения.

Пример за такъв процес е гликолиза - аноксична многостепенен разделяне глюкоза. В реакциите на гликолиза шест въглеродни молекула глюкоза (G) е разделен на две от три въглероден молекулата на пирогроздена киселина (С). Това води до две молекули АТФ и се разпределят водорода. Последно се присъедини транспортьор NAD (nikotinamidadenindinkleotid), който се движи в неговия редуциращ форма NAD + H. H ∙ NAD коензим близък по структура на NADPH. И двете са производни на никотинова киселина - един от витамините от група В. молекули както коензими електроположителна (те нямат един електрон) и може да играе роля като носител на електрони и водородни атоми. Когато се приема пара водородни атоми, един от атомите се дисоциират в протонен и електрон:

а вторият е свързан с NAD или NADP в пълен размер:

NAD + Н + [Н + д] → NAD + H. ∙ Н

Безплатна протон-късно се използва за обръщане на окисление на коензим. Реакционната Резюме гликолиза е на формата

СНО + 2ADF 2NRO + 2 NAD + →

2SNO 2ATF + 2 NAD + ∙ H + Н + 2 HO

Продуктът на гликолиза - пирогроздена киселина (СНО) - съдържа основната част от енергията и неговото последващо освобождаване, се осъществява в митохондриите. Тук е пълното окисляване на пирогроздена киселина, за да ИСП HO. Този процес може да бъде разделена на три основни етапа:

1) окислителното декарбоксилиране на пирогроздена киселина;

2) трикарбоксилна киселина цикъл (цикъл на Кребс);

3) крайния етап на окисление - електронен транспорт верига.

В първия етап пирогроздена киселина взаимодейства с веществото, което се нарича коензим А, което води до образуването на ацетил коензим и с високо-енергийна връзка. Така от молекула пирогроздена киселина се отцепва молекула CO (първо) и водородни атоми, които се съхраняват във формата на NAD + H. ∙ Н

Вторият етап - на цикъла на Кребс (Фигура 1).

Цикъла на Кребс влиза ацетил-СоА, оформен в предишната стъпка. Ацетил-СоА взаимодейства с оксалоацетат киселина, резултатът е шест въглеродни лимонена киселина. Към тази реакционна изисква енергия; това осигурява високо-енергийна връзка на ацетил-СоА. В края на цикъл оксалоацетат лимонена киселина се извлича в предишната форма. Сега е в състояние да реагира с нова молекула на ацетил-СоА и цикълът се повтаря. Общо цикъл реакция може да се изрази със следната формула:

ацетил-СоА + 3HO + 3NAD + FAD + → ADP + НРО

CoA + 2CO + Н 3NAD ∙ + Н + FAD ∙ Н + АТР.

По този начин, разпадането на една молекула на пирогроздена киселина в аеробния фаза (PVK декарбоксилиране и цикъла на Кребс) се разпределя 3CO, 4H ∙ NAD + Н, FAD ∙ H. Общо реакция гликолиза, Krebs и окислително декарбоксилиране цикъл може да се запише, както следва:

СНО + 10 6 HO + NAD + → 2FAD

6CO + 4ATF ∙ NAD + 10 H + Н + 2FAD ∙ Н.

Трети етап - електротранспорт верига.

Двойки от водородни атоми, отцепени от междинните продукти в дехидрогениране реакции по време на гликолиза и цикъла на Кребс, евентуално окислява с молекулен кислород, за да HO едновременно фосфорилиране на АДФ до АТФ. Това се случва, когато водородът се отделя от FAD NAD ∙ Hi ∙ Н, се предава чрез транспортери верига, вградена във вътрешната мембрана на митохондриите. Двойки 2Н водородни атома могат да се разглеждат като два Н + 2е. Движещата сила транспортирането на водородни атоми в дихателната верига е потенциална разлика.

Използването на вектори Nperenosyatsya водородните йони от вътрешната страна на мембраната на външната си страна, с други думи, от матрицата на intermembrane пространство на митохондриите (фиг. 2).

При прехвърляне на електрони през двойка кислород преминават мембраната три пъти, и този процес е придружен от освобождаването на външната страна на мембраната шест протони. В последния етап на протоните се прехвърлят към вътрешната страна на мембраната и поглъщане на кислород от:

В резултат на това прехвърляне на йони NNA външната страна на мембраната на митохондриите в пространството създаден perimitohondrialnom тяхната концентрация, т.е. електрохимична протонен градиент.

Когато градиента на протонната достигне определена стойност, водородните йони от N-резервоара движат чрез специални канали в мембраната и им се съхранява енергия се използва за синтезиране на АТР. В матрицата, те са свързани с заредени частици G, и се образува вода, 2H + O²ˉ → HO.

1.1 окислително фосфорилиране

Процесът на образуване на АТР в резултат на йонен транспорт мембрана Ncherez митохондрии се нарича окислително фосфорилиране. Тя се извършва от синтаза ензима ATP. ATP синтаза молекули са под формата на сферични гранули от вътрешната страна на вътрешната митохондриална мембрана.

В резултат на разпада на две молекули на пирогроздена киселина и водороден йонен транспорт през мембраната се синтезира чрез специални канали общо 36 молекули АТР (2 молекула в цикъла на Кребс и 34 на молекулата в резултат на йонен транспорт мембрана Ncherez).

можем да изразим общото уравнение на аеробно дишане по следния начин:

СНО + O + 6HO + + 38ADF 38NRO →

6CO + 12ho + 38ATF

Очевидно е, че аеробно дишане престане в отсъствие на кислород, тъй като кислородът се използва до края водороден акцептор. Ако клетките не получават достатъчно кислород, всички превозвачи водородни скоро ще бъдат попълнени изцяло и няма да могат да го предадат на. В резултат на това в основен източник на енергия за формиране на АТФ ще бъде блокиран.

аеробно дишане окисление на фотосинтеза

2. анаеробно дишане

Анаеробно дишане. Някои микроорганизми могат да се използват за окисляването на органични или неорганични вещества се молекулен кислород и други окислени съединения, като соли на азотна киселина, сярна киселина и въглена киселина, се превръща в по-понижено съединение. Процесите се появят при анаеробни условия, и те се наричат ​​анаеробно дишане:

2HNO + 12Н → N + 6HO + 2Н

В микроорганизми, носещи такъв въздух, крайният акцептор на електрони няма да бъде кислород и неорганично съединение - нитрити, сулфати и карбонати. Така, разликата между аеробни и анаеробни дишане е в характера на крайния акцептор на електрони.

2.1 Видове анаеробно дишане

Основните видове анаеробно дишане са дадени в Таблица 1. Има също данни за използването на бактерии като електронни акцептори Mn, хромати, и т.н., и хинони.

организми собственост носят електрони на нитрати, сулфати и карбонати осигуряват достатъчно пълно окисление на органични или неорганични вещества, без използването на молекулярен кислород и причинява възможността за получаване на големи количества енергия, отколкото по време на ферментацията. само 10% по-ниска за анаеробно дишане енергийна мощност. Than с аеробика. Организми, които се характеризират чрез анаеробно дишане, имат набор от ензим електронна транспортна верига. Но tsitohromoksilaza него заменя нитрат редуктаза (използвайки нитрат като електронен акцептор) или adenilsulfatreduktazoy (използвайки сулфат), или други ензими.

Организми, които са способни на анаеробно дишане с нитрати, - факултативни анаероби. Организми използват в анаеробни дишането сулфати принадлежат на анаеробни бактерии.

Органични вещества от органичен зелено растение образува не само светлината. Тези вещества се използват само за подхранване на растенията. Но растенията не само се хранят с. Те дишат, като всички живи същества. Дишането се случва непрекъснато през деня от нощта. Дишайте всички органи на растението. Растения дишат кислород и освобождаване на въглероден диоксид, животни и хора.

растение дишане може да се случи както в тъмното и светлината. Следователно, леки две противоположни процеси настъпват в растението. Един процес - фотосинтеза, а другата - на дъха. По време на фотосинтеза, органичните вещества, получени от неорганични и абсорбира енергия от слънчева светлина. По време на дишане в растението прекарва органични вещества. И времето, необходимо за живота енергия, е освободена. Светлината в процеса на фотосинтеза, растения абсорбират въглероден диоксид и кислород освобождаване. Заедно с въглероден диоксид растения абсорбират светлината от околния въздух и кислород, необходим за дишане на растения, но в много по-малки количества, отколкото са разпределени в образуването на захари. Въглеродният диоксид по време на фотосинтезата, растенията поглъщат много повече, отколкото да го настроите отделно атмосферно пълнене. Декоративни растения в стаята с добро осветление излъчват ден много повече кислород, отколкото абсорбират в тъмната нощ.

Дишането през всички живи тела на растенията непрекъснато. Когато дишането спира, растението, както и животното умира.

3. ботаника: Proc. 5-6 кл. среди. Shk.-19 изд. / Rev. AN Sladkova. - М. образование, 1987. - 256 стр.

Дори и да работи в областта на биологията