Гафин Мунир Мазгутович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология производства, переработки и экспертизы продукции апк» фгбоу во ульяновский гау физиология и биохимия растений: краткий курс лекций
Лекция 7. Физиологическая роль дыхания
жүктеу/скачать 1.03 Mb. Pdf көрінісі
|
| Лекция 7. Физиологическая роль дыхания.
Специфика дыхания у растений План 1. Определение процесса клеточного дыхания. Общая схема процесса дыхания 2. Типы окислительно-восстановительных реакций 3. Каталитические системы дыхания. 4. Специфика дыхания у растений 5. Основной путь дыхания – гликолиз и цикл Кребса. 6. Структурная организация ЭТЦ дыхания Клеточное дыхание – универсальный процесс, присущий всем организмам, тканям, клеткам, не прекращающийся в течение всего периода жизнедеятельности и обеспечивающий энергией и пластическими веществами. Дыхание – сложная многозвенная система последовательных сопряженных ферментативных окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых происходят постепенное изменение химической природы органических соединений, трансформация и использование их внутренней энергии. Дыхание относится к категории катаболических процессов. Процесс клеточного дыхания включает несколько этапов и осуществляется последовательно и скоординированно в нескольких компартментах клетки. Подготовительный этап – гидролиз полимеров и сложных соединений (полисахариды, белки, жиры) – происходит в основном в лизосомах. Гликолиз – первый этап окисления субстрата – осуществляется в гиалоплазме (хлоропласты). Цикл Кребса локализован в матриксе митохондрий. Это заключительный этап превращения субстрата. Электрон-транспортная цепь дыхания – заключительный этап трансформации энергии окисляемого субстрата с участием кислорода. Типы окислительно-восстановительных реакций Несмотря на сложность реакций процесса клеточного дыхания, их объединяют несколько типов окислительно-восстановительных реакций: 1. При окислении донор отдает, а акцептор принимает только электроны: Fe 2+ - ē↔ Fe 3+ + ē (цитохромы, железосерные белки и т.п.). 2. При окислении донор отдает, а акцептор принимает электроны и протоны: АН 2 + В ↔ А + ВН 2 (дегидрогеназы, оксидазы). Часто в таких реакциях участвуетпредварительно фосфорилированный или гидратированный донор. 3. Окисление связано с включением одного или двух атомов кислорода в молекулу окисляемого субстрата с образованием окисей и перекисей (оксигеназы). Каталитические системы дыхания. Ферменты, участвующие в процессе дыхания, можно разделить на несколько функциональных групп: оксидоредуктазы (дегидрогеназы, оксидазы); изомеразы; карбоксилазы; трансферазы; оксигеназы. Изомеразы, карбоксилазы, трансферазы и некоторые другие ферменты не участвуют непосредственно в окислительных реакциях, но они преобразуют окисляемый субстрат таким образом, что он становится более «удобным» для окислительных ферментов. Основную функциональную группу ферментов дыхания – оксидоредуктазы – традиционно делят на дегидрогеназы, активирующие водород субстрата, и оксидазы, активирующие молекулярный кислород. Дегидрогеназы, в свою очередь, по природе кофакторов, акцепторов и окисляемых группировок молекулы субстрата делят на две подгруппы. Первая – анаэробные, или пиридиновые, дегидрогеназы. Это двухкомпонентные ферменты, коферментом которых являются НАД или НАДФ. Они передают электроны различным акцепторам, но не кислороду, и отнимают два электрона и протона от субстрата. Окисляемая группировка – СНОН-. Два электрона и один протон присоединяются к коферменту, а другой протон выделяется в среду. В зависимости от апофермента, определяющего специфичность фермента к субстрату, различают более 150 ферментов. Вторая – аэробные, или флавиновые, дегидрогеназы. Они катализируют отнятие двух электронов и протонов от субстратов и передают их от анаэробных дегидрогеназ разным акцепторам (хиноны, цитохромы), в том числе и кислороду. Простетической группой служат производные витамина В 2 – флавинадениндинуклеотид и флавинмононуклеотид. Окисляемая группировка –СН2-СН2-. жүктеу/скачать 1.03 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|