Приспособления, биологични дишане стойности локализация дишане, респираторен химия - екологична

Биологични стойности дишане

Дишането е универсален физиологичен процес, присъщ на всички живи организми: бактерии, животни, растения.

Растения дъх служи две важни биологични функции. Първо, тя осигурява енергия на растенията под формата на АТФ. Второ, дишането е процес на мулти-стъпка, по време на което се образува множество междинни съединения, които сами по себе си са от значение да се засадят метаболизъм. Те се изпращат на определени биохимични реакции. Това дихателната функция може да бъде определена като създаването на метаболитен фундаментни растения.

Цялостният процес на уравнение дишане е следното:

Това уравнение, което показва само началните и крайните продукти на процеса показва, че дишането е окисляването на органични вещества, в който комплекс органично вещество се разпада на въглероден диоксид и вода за получаване на химически енергия.

Когато дишане настъпва разграждане на органични вещества, и следователно на същността на биохимичен дишане противоположна на фотосинтеза. Така, продуктите от процеса на фотосинтезата консумират два канала: образуваната от фотосинтезата на органични вещества основната част се отнася до изграждането на тялото на растенията, а другият (по-рядко) е включена в процеса на дишане за освобождаване на енергия, свързана с тези вещества.

Енергията, която се освобождава по време на дишане частично освобождава топлина и част - се съхранява под формата на химическа енергия, което се свързва с и се съхранява под формата на АТР. Този процес се нарича окислително фосфорилиране. Тя отговаря на уравнението:

Синтеза на АТФ, енергията им зареждане - това е основната функция на дихателната процес. Схемата на фиг. 3.13 показва най-различни проблеми, за да бъде решен по време на дишането при растенията, тъй като на производството на АТФ.

При дишане консумира органично вещество и растителни тегло се намалява. Например, ако житното зърно при сеитба zhit0,529 уа R, а след това след два дни на кълняемост теглото му е само 0,290 През това време той прекарва върху дишането почти 45% подмяна на хранителни вещества.

Дишането каузи и промяна на състава на въздуха около растението. Количеството на кислорода е намален (тя се консумира по време на дишане), и количеството на

Фиг. 3.13. Начини за разход на енергия се съхранява от растения в ATP молекули

въглероден диоксид се увеличава (по време на дишане, се маркира). Свързани с дишане и топлина производство. Обикновено, той се разпределя малко, но количеството на топлината, генерирана дишане покарал семена могат да бъдат толкова големи, че семената се нагряват до температура от 60-90 ° С

Локализация на въздух

За разлика от животните и човека растения не са специални органи или структури, които изпълняват дихателната функция. Това се извършва, всички живи клетки в протопласти, които имат специални органел отговорен за дихателната функция - митохондриите, броят на единични вериги клетъчни от 50 до 5000 части.

Химията на дишането

Дишането е сложен процес редокс се извършва на няколко етапа. По време на първоначалното му материал последователно чрез дихателната система от взаимосвързани реакции окислени за освобождаване на енергия. Енергия, както е отбелязано по-горе, е синтез на ADP.

В зависимост от свойствата на материала на дихателната, генетични характеристики на растения и други респираторни фактори може да се направи по различни начини. В окисление на въглехидрати, които растенията са приложили по-често, дишането се провежда в два последователни етапа.

В първия етап на първоначална дишане материал се окислява в свободни от кислород, т.е. анаеробни условия един до пирогроздена киселина. Този процес се нарича гликолиза. Във втория етап на пирогроздена киселина се окислява до въглероден диоксид с кислород, т.е. при аеробни условия. Този процес е бил открит и изследван от английския учен от немски произход Г. Кребс. За това постижение, през 1953 г. ученият получи Нобелова награда, както и сложните трансформации се нарича цикъла на Кребс.

Гликолиза. Гликолиза е представена от поредица от последователни реакции. Локализирани той не е бил в митохондриите, и обикновено в цитозола на клетките. Общата схема на трансформация агенти по време на гликолиза е показано на фиг. 3.14.

В гликолиза глюкоза е първо се подлага на процес на фосфорилиране glyukozofosfatata да образуват една молекула на консумация на АТР, подобрява неговата реактивност, и след това се превръща фруктоза чрез zofosfat изомераза ензим. Fruktozofosfat отново се подлага на фосфорилиране за производство fruktozodifosfata. Този процес отнема дори една молекула АТФ.

Следващият етап на гликолизата е да се раздели fruktozodifosfata ензим алдолаза на две триоз - фосфо глицералдехид и fosfodioksiatseton. Тези две материали могат да бъдат взаимно превърнати до друг под действието на съответната изомераза, така че винаги се поддържа тяхното съотношение 1: 1, и като phosphoglyceraldehyde разход фонд му захранват от fosfodioksiatseton.

Впоследствие кислород Tel'nykh процес включва само phosphoglyceraldehyde. Под действието на ензим комплекс съдържа специално fermentfosfoglitserin алдехид дехидрогеназа, че без външна кислород се окислява с едновременно допълнително фосфорилиране на difosfoglitserinovoy киселина.

Фиг. 3.14. Общата схема на химични трансформации на вещества в процеса на гликолиза

Difosfoglitserinovaya киселина, обработва допълнително промяна дефосфорилира с синтеза на АТФ и се превръща в пирогроздена киселина. Гликолизата резултат от една молекула на монозахарид образува две молекули на пирогроздена киселина. Въглеродният диоксид в този първи "стъпка дихателната процес не се разпределя. Нетната енергийната ефективност на гликолиза е две молекули АТФ.

цикъла на Кребс. На Krebs пирогроздена цикъл киселина влиза в серия от циклични промени в хода на което още три-и дикарбоксилни киселини. Общата схема на химични трансформации на веществата в цикъла на Кребс, показан на фиг. 3.15.

Фиг. 3.15. Общата схема на химични трансформации на веществата в цикъла на Кребс

Ключова роля в реакциите на аеробни дишане фаза играе декарбоксилиране, което води до съкращаване на въглеродните атоми в верига пирогроздена киселина и въглероден диоксид. Други реакции на цикъла на Кребс, свързани с намаляване на склад оксалоацетат киселина, необходими за включване в циклична реакция на оцетна киселина. Всички в окисляването на една молекула на пирогроздена киселина се освобождава три молекули на СО2.

Основни единици на електронен транспорт вериги оксидоредуктази включват ензими. Всички ензими - участници електронна транспортна верига е buzhami убихинон изключение, че химическата природа на липид.

Общо произведени в Krebs цикъл 36 ATP молекули. Заедно с това гликолиза дава 38 молекули АТР. Като на енергийната стойност на една молекула АТФ в 7 ккал, виждаме, че дъхът от приливна материал освобождава 266 ккал химическа енергия.

Оценяване биохимичните характеристики на дишането на растенията, трябва да се отбележи, че осигурява енергия и химически заводи отнася различните части на метаболизма на растенията. Важна характеристика на растението диша своята мултифункционалност, който е способността да включва окислителна дисимилация на различни вещества от въглехидрати на протеини.

Biochemical дихателната функция, както е споменато по-горе, не се ограничава до производството на енергия за растението. Този процес е един от централната метаболизма на единици консумиращи широк спектър на метаболитите и едновременно доставя въглехидратния метаболизъм, липиди и протеини, редица важни продукти, използвани за изграждане на комплексни органични съединения. Главно поради цикъла на Кребс са свързани въглехидрати, липиди и протеинов метаболизъм.