Усвояване и обмяната на веществата и разпределение на енергията клетка - физиология и биохимия на растенията компоненти

растителна клетка хлоропластен хлорофил флавоноид

В дневна растителната клетка винаги се поддържа определено съотношение на вода, соли и органични вещества, който регулира обмяната на вещества с околната среда, без което животът е невъзможно. В клетката, полупропускливата стена са слоеве на протопласт, през които водата може лесно да проникне и разтворени вещества, повърхностно. Различни вещества могат да проникват в клетъчен сок. Без тази, че е невъзможно да се вливат в клетката отвън хранителни вещества и да ги преместите от една клетка в друга, и следователно съществуването и самото растение. Способността да се мине през цитоплазмата приемем дадено вещество, наречено цитоплазма пропускливост.

Поддържането цитоплазма пропускливост на предварително определено ниво, свързани с поддържане на баланс между йони, съдържащи се в разтвора околната клетъчната цитоплазма и най-много; тяхното съотношение определя степента на вискозитета. Следователно цитоплазма диелектрична зависи от редица условия, а именно естеството на самите вещества, които се съдържат в клетката, съотношение на различни минерални йони, температурата и други външни условия.

Всички органични материали могат да бъдат разделени на две групи: неполярни и имат равни центрове на електрически заряди, и полярна, чиито електрически заряд центрове не са едни и същи. В неполярни съединения преобладават --SN3 група. --S2 H5. --S4 H9. --S6 H6. в полярен - ОН --SOON,-NH2. --SON, --CN, --CONH2. --SH, --NCS, както и групи, които са двойни и тройни връзки. Има и смесен тип съединения, както полярен и неполярен. Такива съединения са лесно абсорбирани, такива лекарства. Неполярни съединения са липиди, които заедно с други вещества, включени в цитоплазмата. За полярни вещества включват глюкоза, урея, глицерин, които не са разтворими в липиди, но може лесно да проникне в клетката. Проникването на йони в клетката се осъществява чрез пасивна абсорбция Non-метаболитен чрез дифузия наклон надолу концентрация, съответно, кривата на насищане, и метаболитен (активно) абсорбция. Плазмените мембрани преминават вода и добре пропусклива за малки йони, които се абсорбират с градиент на концентрация. Така, концентрацията на К + в вакуолата 100 или повече пъти по-висока, отколкото в почвата.

Не-метаболитен абсорбция - обратим процес. По този начин, когато прехвърляне на кореновата система на разтвор растение хранителен във водата в него може да открие част от елементите, разпространени в клетъчната стена и междуклетъчните пространства.

Метаболитен (активно) абсорбция за разлика Non-метаболитен настъпва бавно, бързо абсорбира йони са включени в метаболизма и претърпи трансформации:

PO4 3-> АТР, Са и Mg> фитин, Fe> порфирини.

Метаболитен абсорбция е селективен по отношение на различни йони. В допълнение, процесът абсорбция йон изисква енергия и е придружена от повишена честота на дишането.

По този начин, усвояване на вещества батерии - сложен процес и се осъществява със съдействието на физико-химичните и метаболитни сили. Многобройни проучвания показват, че очевидно не съществува единен механизъм за усвояване на веществата. Може да има множество работни механизми едновременно абсорбцията вещества.

Доставка на вещества в клетката, в цитоплазмата се осъществява чрез повърхностна адсорбция, дифузия, активен транспорт и пиноцитоза. Като цяло, адсорбцията се изразява чрез концентрацията на разтворените молекули на интерфейса, които имат повърхностна активност. Разграничаване физически или неполярен, адсорбция (ефективна ван дер Ваалс сили), полярни (адсорбция или електролитни йони) и хемисорбция (от химични реакции).

Движението на дисперсните вещества от една част на системата в друга се нарича дифузия (от латинската diffusio -. Спред, разпространение). Разтваря се във вода вещество, диспергирано между молекули на разтворителя загуби сцепление с друг и са в непрекъснато движение, подобно на движение на частиците на газове. Частиците на разтвореното вещество е равномерно разпределени в наличната им пространство. По-малките частици на разтвореното вещество молекули толкова по-бързо се разпространяват в теглото на разтворителя; груби частици от колоиден вещества характер движат десет пъти по-бавно от кристалоид молекулата. Следователно, основния закон на скоростта на дифузия е обратно пропорционална на размера на частиците.

Чрез дифузия в състояние на газове, течности и твърди вещества. Протеини и полизахариди, характеризиращи се с намалена способност да дифундира.

Активното транспорта на молекули за сметка на метаболитна енергия, която се доставя като високо енергийни връзки (ATP) с АТРаза на участие, разцепване и освобождаване на енергия.

Експериментално разработена теория на клетъчни носители (P. Bennet-Clark, AL Kursanov W. Stein и др.). Същността на тази теория е, че йоните, които идват от околната среда в полупропусклива зона на цитоплазмата, свързани специални вещества - чрез клетъчни носители, които действат като йонни проводници във вътрешните слоеве на протопласт. Вещества-транспортери се използват ketoglyutarovaya киселина (НООС - SOSN2 - СН2 --SOON) и други кето киселини от цикъла на Кребс, фосфолипидът е лецитин.

"В плен" клетка носеща субстанция навлиза в дълбоките слоеве на цитоплазмата и там се провежда с вещества, които получава.

Вещество носители могат да функционират в обратна посока - правят органични и неорганични съединения от клетката към външната страна, което води, например, изолиране на кореновата система на органичните съединения в околната среда.

Абсорбцията на вещества от клетката от външната среда може да се извърши (чрез хипотеза H. Holter) пиноцитоза. Cage Получената активно движение цитоплазмената повърхност, тъй като поглъща течни капчици от разтвор. Поноцитоза дълго време се считаше особен само за животински клетки. факти проникването макромолекулни вещества, обаче, намерено по-специално рибонуклеази (RNAse --molekulyarnaya тегло 137 683) в растителна клетка. Така, че е възможно да се прехвърлят клетка на големи молекули без разграждане от pinocytic invaginations на повърхността на растителни клетъчни мембрани.

Ел неутрални молекули (нуклеинови киселини, въглехидрати) не причиняват пиноцитоза. В допълнение към него индуктор - полярни молекули метални йони - появи pinocytic invaginations. Сред органични вещества мощен индуктор на пиноцитоза са протеини. Адсорбиран на повърхността на цитоплазма мембрана вещество се изготвя в вътрешните слоеве, и където има тяхното взаимодействие с цитоплазма материал.

Абсорбцията на вещества, тяхното транспортиране и трансформация, протопласт движение, свързани с изразходването на енергия, която се освобождава по време на дишане и се натрупва в медиите, богати на енергийни връзки. В допълнение, киселина йони Н +. HCO3 -. произведени по време на дишане се подава непрекъснато в плазмалемата вместо катиони и аниони, които преминават в по-дълбоките слоеве на цитоплазмата. По този начин процесите на адсорбция, десорбция и дишане тясно свързани.

Абсорбция на вещества от клетки е относително селективни; само някои вещества се подлагат на десорбция от цитоплазмата и секретират от клетката в околната среда. Тази селективност - един от най-важните свойства на живата материя, които се появиха и консолидирани в хода на развитието на живота.