Курстың мақсаты

1.Фотосинтезді реттеу.

активтендіру әсер

Бұл фермент Кальвин циклін бастаушы негізгі фермент болғандықтан, фруктоза – 6 – фосфатты Кальвин циклінің басталуына дем беруші зат деп есептеуге болады. Сонымен бірге РБФ-карбоксилазаға фруктоза – 1,6 – бисфосфат ингибиторлық әсер етеді. Бұл екі зат (фруктоза – 6 – фосфат және фруктоза – 1,6 –бисфосфат) фотосинтез өнімдері болып табылады. Олардың РБФ-карбоксилазаға әсері метаболиттік реттеу механизімі болып табылады.

Глюкоза хлоропластың көпеген қызыметіне ингибиторлық әсер теді. Хлоропластарда крахмал мен сахароза жинақталуы да фотосинтезді тежейді.

А.Т.Мокроносов атап көрсеткендей, фотосинтездің гормон арқылы реттеу үш түрлі жолмен өтеді. 1) Фотосинтезді гормондар арқылы алыстан ретту гормондардың эпигенезге, түзілген заттарды тасымалдау және қорға жинау процестеріне әсер етуі нәтижесінде жүзеге асады. Өсу аймағының заттарды өзіне тарту активтігі де гормондарға байланысты, сондықтан өсу аймағының ассимиляттарға мұқтаждығы фотосинтез қарқынын анықтайды. 2) Гормондар хлоро пластарға және оларда өнетін фотосинтез процесіне тікелей әсер етуі мүмкін. 3) Хлоропластың өзінде де гормондар синтезделіп, фотосинтезге әсер етеді. Гормондардың бірі – фенолдар және абциз қышқылы (АБК) фотосинтезге ингибиторлық әсер етеді, басқалары – фотосинтезді активтендіреді. Бұл гормондар Кальвин цикліндегі өнімдерден түзіледі.

Фотосинтездегі реттеуде донор-акцептолық қатынастар үлкен роль атқарады. Жапырақ пен хлоропласт фотосинтез өнімдерінің доноры болып табылады. Өсу аймақтары, масақ, жеміс, дән фотосинтез өнімдерін қабыфлдайтын акцептор болып сангалады. Оларды аттракция аймақтары деп атайды (донорлар – sourse, акцепторлар – sink сөздерімен белгіленеді). Аттракция аймағының фотосинтез өнімдеріне мұқтаждығы неғұрлым күшті болса, фотосинтез қарқыны соғұрлым артады. Өсу процесінің тездеуі фотосинтездің қарқынды өтуіне себепші болады. Өсімдіктердің кейбір жапырақтарын жұлып тастау, қалған жапырақтарының фотосинтез қарқынын күшейтеді. Мұндай жағдайда фотосинтездің күшеюі ассимиляттар ағыны немесе гормондар әсерінен, жаңа хлоропластар түзілуі есебінен өтуі мүмкін.

Глоссарий;

Патоген- ауру тудырғыш, Периблема, Паразитизм, Паразит- арам тамақ, Өсімдіктердің ылғал сыйымдылығы, Өсімдіктердің шынығуы, Өсімдіктердің ыстыққа ұрылуы, Өсімдіктердің ылғалмен қамтамасыздығы.

ОБСӨЖ № 34

1.Минералдық қоректену.

2.Өсімдіктерді жасанды ортада өсіру әдісі.

ОБСӨЖ мақсаты: Өсімдіктерді жасанды ортада өсіру әдісі мен таныстыру.

ОБСӨЖ мәтіні: Фотосинтездің ашылуы мен зерттелуі өсімдік денесінің 95%- ы көмірқышқыл газы мен судан құралатынын көрсетті.

Өсімдікті анализ жасап жаққанда, ондағы газ тәрізді заттар азот, сутегі, оттегі және көміртегі ұшып шығады. Олар негізінен органикалық заттардың құрамына енетіндіктен, органогендер деп аталған. Элементтердің күлді заттар деп аталатын барлық қалған бөлігі органогендер ұшып шыққаннан кейінгі қалған күлде болады. өсімдікті жағу кәтижесінде алынатын күлді заттардың мөлшері өсімдіктің әр түрінде ғана емес, сол сияқты олардың әр түрлі мүшелерінде де түрліше болады. Ағаш сүрегінен 1%, тұқымынан 3%-ға жуық, тамыр мен сабақтан 4-5, жапырақтан 10-15, қабықтан 7% күлді заттар алынады. Орта жағдайларына қарай заттардың бұл мөлшері өзгеріп отырады. Топырақта тұздар неғұрлым көп және климат қаншама құрғақ болса, өсімдікте күлді заттар соғұрлым мол болады.

Тамырларды ыдыстарда өсіру үшін қандай орта таңдап алынатынына қарай жасанды ортада өсірілетін өсімдіктер су өсімдіктері, құмда немесе топырақта өсірілетін өсімдіктер деп аталады. Қоректік ерітінділер әдетте су өсімдіктері мен құмда өсірілетін өсімдіктерге қолданылады. Топырақта өсірілетін өсімдіктер тыңайтқыштардың рөлін зерттеу үшін пайдаланылады.Тамырларды өсіруге арналған орта ыдыстарда оқшауланып тұратындықтан, бұл ортаның құрамын реттеп, оны тәжірибенің мақсатына сәйкес өзгертіп отыруға мүмкіндік бар. Жасанды ортада өсірілетін өсімдіктер белгілі бір тыңайтқыштардың жарамдылығын, элементтердің өсімдіктерге қажетті мөлшерін, олардың барынша мол сіңірілуі кезеңдерін, олардың комплексті түрде пайдаланған кездегі өзара әсерін және т.б. анықтау үшін пайдаланылады. өсімдіктерді жасанды ортада өсіру әдісі өсімдіктердің қоректенуін бақылауға мүмкіндік береді, ал өсімдіктер табиғи жағдайда өсіп тұрған кезде мұндай бақылау жүргізудің мүмкіндігі жоқ екендігі белгілі. Сонымен қатар, бұл әдістің ыдыстағы жасанды ортаны табиғаттағы табиғи жағдайдан ерекшелендіріп тұратын бірқатар кемшіліктері де бар.

ОБСӨЖ № 35

1. Ассимиляттарды тасымалдау.

2. Қашықтыққа тасымалданады.

ОБСӨЖ мақсаты: Ассимиляттарды тасымалдау мен таныстыру.

ОБСӨЖ мәтіні: Фотосинтез нәтижесінде хлоропласта бір күн ішінде өзінің салмағына тең мөлшердегі асимиляттар түзіледі. Крахмал хлоропласт ішінде, сахароза – цитоплазмада түзіледі. Хлоропласта фотосинтез өнімдерінің жинақталуы фотосинтездің онан әрі жүруіне кедергі жасайды. Сондықтан хлоропласт ассимиляттардан арылуға тиіс. Ассимиляттардың тасымалдануы А.Л. Курсанов ()01976 және У.Лютге, Н. Х иггинботам (1984) еңбек терінде қарастырылған.

Заттар өсімдіктің бойында үш түрлі қашықтыққа тасымалданады: 1) жақын аралыққа – жасушшаның ішкі ортасында, органоидтар арасында немесе жақын орналасқан жасушалар арсында тасымалдану. Мысалы хлоропласт пен цитоплазма арасында немесе без жасушалары мен өткізгіш түктер арасында; 2) орташа аралыққа – ұлпалардың жасушалары арасында; 3) алыс аралыққа – мүшелер арасында флоэма мен ксилема арқылы.

Заттарды жақын аралыққа тасымалдау негізінен жасушалардың мембраналары арқылы өтеді. Хлоропластың сыртқы мембранасы заттардың тасымалдануына кедергі келтірмейді, ал ішкі мембранасы заттарды талғап өткізеді. Хлоропласт мембраналарының өткізгіштігі ассимиляттарды тасымалдауда айтарлықтай роь атқарады. Дигидроксиацетонфосфат , фосфогликолат, малат, оксалоацетат, аспартат сияқты өнімдер хлоропластың ішкі мембранасынан оңай өтеді, ал сахароза фруктоза- 1,6 –бисфосфат баяу өтеді. Бұл затарды хлоропласт мембранасының қабатынан арнаулы тасымалдаушылар алып өтеді. ATP, NAD және NADP мембрана қабатынан мүлде өтпейді. Бұл заттардың құрамындағы макроэнергиялық фосфорды және NAD және NADP-ның тотықсыздандыру күшін хлоропластан цитоплазмаға ауыстыру үшін тасымалдаушы метабоитттер пайдаланылады. Фотосинтездің негізгі өнімдерін мембрана қабатынан тасымалдану принциптерін қарастырайық.

Хлоропластың ішкі мембранасы фотосинтез өнімдерінің көпшілігін тікелей емес, басқа заттарға алмастыру арқылы өткізеді. Ол заттарды тасымалдаушы метаболиттер деп атайды. Тасымалдаушы метаболиттер хлоропласт мембранасының қабатынан оңай тасымалданады. Олардың бір-біріне алмастырыла тасымалданып, қайта оралу өрмек жүрісі принципінде орындалады. Мұндай алмастыра тасымалдануды өрмек жүйесі деп атайды. Негізінде үш түрлі өрмек жүйесі белгілі: малат – оксалоацетат, фосфоглицерат –дигидроксиацетон фосфат аспартат –глутамат.

NAD және NADP хлоропласт мембраналарынан тікелей өте алмайды, олар метаболиттер алмасу арқылы өтеді. Мысалы, хлоропласт мембраналарына қоскарбон қышқылдарын тасымалдайтын арнаулы тасымалдаушылар бекітілген. Олар NADН + Н⁺ пен NADPН +Н⁺-тың тотықсыздандыру күшін малатты оксалоацетатқа ауыстырып тасымалдау арқылы мембранадан өткізеді. Хлоропласта NADPН +Н⁺ есебінен оксалоацетат тотықсызданып, малатқа айналады:

СООН • СН₂ •СО•СООН + NADPН +Н⁺

Оксалоацетат

СООН• СНОН• СН₂•СООН + NADP⁺

хлоропласт мембранасы цитоплазма

NADPН +Н⁺ оксалоацетат оксалоацетат NADPН +Н⁺

Сурет 1-16. хлоропласт мембранасының NADPН-тың тотықсыздандыру күшін оскалоацетат малат өрмек жүйесі айналымы арқылы тасымалдау үлгісі. (Лютте, Хиггинботамнан алынған).

АТР мен ADP хлоропласт мембранасынан тікелей тасымалданбайды. Жоғарыда көрсетілген өрмек айналымы принципі бойынша хлоропласт цитоплазмаға макроэнергиялық фосфат ~ және Н⁺ тасымалданады.

мембранасы

NADPН +Н⁺ NADPН +Н⁺

NADP⁺ глицераль- глицераль- NADP⁺

-ДЕГИД- -ДЕГИД-

-3-фосфат -3-фосфат

DГАФ DГАФ
Сурет 3-17. фосфоглицерат (ЗФГ) –дигидрооксиацетонфосфат (ДГАФ) өрмек жүйесі арқылы АТР –ның хлоропласт мембранасынан тасымалдау үлгісі.
Гексозалар жасушаның сыртқы ортасынан цитоплазмаға және кері қарай арнаулы тасымалдаушылар арқылы өтеді. Бактериялардың, балдырлар мен жоғары сатыдағы өсімдіктердің жасушыларындағы плазмалемма бетінде электрогендік насостар тудырған электорохимиялық потенциал гексозалардың тасымалдануына қажетті энергия береді. Тасымалдаушылар бұл энергия арқылы гексозалармен бірге (ілестіре) Н⁺-иондарын симпорт түрінде мембрана қабатынан өткізеді немесе гексозаларды ОН^- иондарына алмастыра отырып , антипорт ретінде өткізеді. Мұндай та сыммалдау төмендегі схемада көрсетілген.

cыртқы орта мембрана ішкі орта

H₂O H⁺ H⁺ H₂O месе симпорт түрінде Н⁺- помпаның

энергиясын жұмсай отырып тасыма-

H⁺ H⁺ дануы: І-антипорт тасымалдаушы;ІІ

электрогендік насос (Н⁺-помпа); ІІІ-

симпорт тасымалдаушы

S S

Цитоплазма мен хлоропласт арасында заттардың күшті ағыны болатыны байқалады. Электрондық микрофотографияда хлоропластың бетіне жақын орналасқан түтікшелер тобы көрінеді.

Тасымалданған заттардың біраз мөлшері цитоплазмаға өтеді, цитоплазма айналымы өзіне өткен ассимиляттар мөлшерін көбейтеді. Цитоплазмаға өткен бұл заттар тыныс алу және өсу процестерінде пайдаланылады. С₄- фотосинтезі кезіндегі метаболиттердің тасымалдануы орташа аралыққа тасымалдану түріне мысал бола алады. Мұндағы тасымалдану жолдары симпласт және апопласт арқылы өтеді.

Глоссарий;

Олиготрофные растения, органогендер, Олеопластар, Оксилофиттер, Органогендер, Оқшауланған протоплазмалар, Өнімдік ылғал, Өсімдік киласы, Өсімдік күліндегі заттар.

ОБСӨЖ № 36

1.Минералдық қоректену.

2.Өсімдіктерді жасанды ортада өсіру әдісі.

ОБСӨЖ мақсаты: Минералдық қоректену мен таныстыру.

ОБСӨЖ мәтіні: Фотосинтездің ашылуы мен зерттелуі өсімдік денесінің 95%- ы көмірқышқыл газы мен судан құралатынын көрсетті.

Өсімдікті анализ жасап жаққанда, ондағы газ тәрізді заттар азот, сутегі, оттегі және көміртегі ұшып шығады. Олар негізінен органикалық заттардың құрамына енетіндіктен, органогендер деп аталған. Элементтердің күлді заттар деп аталатын барлық қалған бөлігі органогендер ұшып шыққаннан кейінгі қалған күлде болады. өсімдікті жағу кәтижесінде алынатын күлді заттардың мөлшері өсімдіктің әр түрінде ғана емес, сол сияқты олардың әр түрлі мүшелерінде де түрліше болады. Ағаш сүрегінен 1%, тұқымынан 3%-ға жуық, тамыр мен сабақтан 4-5, жапырақтан 10-15, қабықтан 7% күлді заттар алынады. Орта жағдайларына қарай заттардың бұл мөлшері өзгеріп отырады. Топырақта тұздар неғұрлым көп және климат қаншама құрғақ болса, өсімдікте күлді заттар соғұрлым мол болады.

1. 
   Минералдық қоректену элементтерінің физиологилық рөлі.
   
2. 
   Өсімдіктерді топырақсыз, қоректік орталарда өсіру – гидропоника.
   
3. 
   Өсімдіктердің азоттық қоректенуі.
   
4. 
   Минералды заттардың өсімдіктерге маңызы.
   
5. 
   Минералдық элементтерді сіңіру.
   

ОБСӨЖ № 37

1.Минералдық элементтерді сіңіру механизмі.

2.Тамыр жасушаларының қоректік заттарды сіңіру механизмі.

ОБСӨЖ мақсаты: Минералдық элементтерді сіңіру механизмі мен таныстыру.

ОБСӨЖ мәтіні: Тамыр жасушаларының қоректік заттарды сіңіру механизмі айтарлықтай күрделі процесс. Д. А. Сабининнің пікірі бойынша заттардың сіңірілуі олардың өсімдіктердегі айналымының бір буыны болып табылады. Заттардың сіңірілуі өсімдіктердің жер бетіндегі мүшелерінің қызметіне, зат алмасуының қарқынына, тамырларға ассимиляттардың ағып келу дәрежесіне және тыныс алу процесінің деңгейіне байланысты. Протоплазманың бетіне өтетін иондары абсорбциялау сіңірудің бірінші сатысы болып табылады. Мұндай түсінік заттардың жасушаға активті және пассивті енуі жайындағы осы заманғы ұғымның негізі болды. Заттардың пассивті сіңірілуі диффузия мен осмос нәтижесінде туатын электрохимиялық градиенттің қозғаушы күші есебінен жүзеге асатыны, сондай-ақ активті тасымалдау механизмдері 1-3 тарауларда егжей-тегжейлі қарастырылды. Сондықтан бұл мәселелерді қайталамастан, тек тамыр жасушаларында иондар өтуінің ерекшеліктеріне тоқталайық.

Тамыр жасушасының қабықшасында бос қуыстар-апопласт болатыны және барлық жасушалардың апопластары өзара жалғасып, біртұтас жүйе түзетіні жоғарыда айтылды. Топырақтағы иондар ерітіндісі апопластқа еркін өтіп, мұнда диффузия немесе гидростатикалық қысымның әсерімен қозғалатын су ағымымен бірге жылжиды. Сондықтан тамыр эпидермисі ғана емес, барлық жасушалары сыртқы ортамен байланысып, топырақтан иондарды да қоса әкетеді.

Жасуша қабықшасы теріс зарядты болғандықтан, көптеген катиондарды адсорбтайды, сөйтіп олардың концентрациясын 20-800 есе арттырады. Иондар концентрациясының артуы олардың одан әрі тасымалдануын жеңілдетеді. Қабықшаға енген иондар одан әрі апопласт немесе плазмалеммадан өтіп, симпласт жолына түседі.

Топырақ ерітіндісі қабықшаның поралары арқылы өтіп, плазмалеммамен тікелей жанаса алады, сөйтіп мұнда да иондар симпласт жолына өтеді.

Тамырдың көлденең кесіндісін алып қарағанда, одан тіпті жасушалар, ұлпалар байқалады. Иондардың симпласт және апопласт жолдары тамырдың сыртын қаптаған эпидермис жасушаларынан басталып, паренхима жасушаларының бірнеше қабатынан өтеді де, эндодермаға келіп тіреледі. Эндодерма жасушаларының Каспар белдеушелері иондардың су ағынымен бірге апопласт жолымен жүруіне кедергі жасайды, сөйтіп бұл жерде иондар негізінен симпласт жолымен өтуге мәжбүр болады. Эндодерма жасушаларында иондар апопласт арқылы болар-болмас мөлшерде ғана өтеді.

Эпидермис жасушаларының плазмолеммасынан өткен иондар симпласт жолына түсіп, одан әрі жасушадан жасушаға олардың цитоплазмасы арқылы жетеді. Жасушалардың цитоплазмалары бір-бірімен плазмодесма арқылы біртұтас симпласт жүйесін түзетіні жоғарыда айтылды. Симпласт жолы маңызды роль атқарады. Симпласт арқылы тасымалданған иондар метобализмге қосылады да, жинақтала келе концентрациясын арттырады, ал қажетсіз иондар түтіктерге жетпей, осында қалып қояды, одан соң вакуольға шығарылады. Сөйтіп, тамыр иондардың құрамын реттеп отырады. Тамыр түтіктеріне бөлініп шығар алдында иондар екінші рет мембранада өтеді. Иондардың мембрана арқылы екі рет өтіп, тамырдың түтіктеріне шығуы, Питман көрсеткендей, екі түрлі насостың күшімен орындалады.

Өндіргіш клетка, Осмостық реттелу, Осмофильді өсімдіктер, Өсу басытқылары, Өнімді ылғалдылық, Өндіргіш клетка, Оксиредуктазалар, Оксидазалар, Оксилогигрофиттер, Оксилофиттер.

ОБСӨЖ № 38

ОБСӨЖ тақырыбы: Тыныс алу және оның өсімдік организмі тіршілігіндегі маңызы.

Тыныс алу және зат алмасу процестерінің өзара байланысы. Тотықтыра фосфорлау.

ОБСӨЖ жоспары:

1.Тотықтыра фосфорлау.

2.Кребс циклі

Лекция мақсаты: Тотықтыра фосфорлау.

ОБСӨЖ мәтіні: Кребс циклінде АТР бар болғаны бір-ақ рет түзіледі, негізінде қышқылдардың тотығу энергиясы NAD, FAD нуклеотидтерін тотықсыздандыруға жұмсалады. Тотықсызданған нуклеотидтің тотығуы экзоэргиялық процесс болып табы лады. NADН тотыққанда 52,6 ккал/моль энергия бөліп шығарады. Бұл энергия ADР-дан АТР синтездеу үшін пайдаланылады. АТР –ның макроэргиялық байланысынды 7-12ккал/ моль энергия болады. NADН –тен бөлініп шығатын энергия АТР-ның 4 молекуласын синтездеуге жеткен болар еді, ал іс жүзінде бар болғаны 3 молекула синтезделеді. NADН-тың тотығу және оның есебінен АТР-ның синтезделуі ферменттердің жәрдемімен қатарласа жүреді. АТР синтезіне жарық энергиясы пайдаланылатын фотосинтездік фосфорлаудан өзгеше, бұл процесс тотықтыра фосфорлау деп аталады. NADН +Н⁺-нің тотығу және одан сутегін және электронды ауа оттегіне тасымаллдау процесі бірден орындалмастан, бірқатар аралық тасымалдаушылар арқылы жүзеге асады. Мұндай тасымалдаушылардың табиғаттары бірқатар еңбектердің нәтижесінде анықталды. Тотығу-тотықсыздану потенциялына сәйкес, олар электрон тасымалдау тізбегін (ЭТГ) құрайды. Ол тізбекке кіретін заттардың қатарласу тәртібін Чанс көрсетті:

Субстрат

Придин нуклеотид

Флаво- протеид

цитохром

в

цитохром

с

Цитохром а

Цитохром а₃

О₂

Бұл тізбектің компоненттері үш комплекске бөлінеді: а) NADН- Q-редуктоза; б) QН₂-цитохром с- редуктаза; в) цитохром – с –оксидаза. Бұл тізбекте NADН+Н⁺ субстраттан қабылдап алған сутегі мен электронды FMN-ға береді.

а) субстрат Н₂+ NAD NADН + Н⁺+ субстрат;

в) NADН +Н⁺+ FMN FMNН₂ + NAD

Бұл реакцияда NADН- Q-редуктоза ферментінің әсерімен орындалады. Бұл күрделі фермент 16 полипептид тізбегінен және 2 активті топтан құралған. Оның активті топтары – FMN және темір күкірт (Fe – S)комплексі.

Флавинмононуклеотид (FMN) сутегін қабылдап алған соң, ол сутегінде электрон бөлініп, әр қарай сол ферменттің (Fe – S)комплексіне беріледі, ал сутегі ортада протондар түрінде жиналады.
FMNН₂+2 цитохром → FMN +2 цитохром е^- +2Н⁺
(Fe – S) комплексі электронды қабылдаған кезде темір валенттілігін өзгертеді: (Fe³⁺)→ (Fe²⁺). Одан әрі электрондар кофермент Q-убихинонға беріледі. Убихинон митохондрия мембраналарына бекінбеген, сондықтан оңай жылжып мембрананың сыртқы бетіне шығады. Кофермент Q элек тронды қабылдап, сутегі атомдарымен қосылады. Сөйтіп, тотықсызданған кофермент QН₂ түріне өтеді. Одан әрі электрондар цитохромға беріледі. Цитохромдар құрамында гем деп аталытын күрделі құрылысы бар ақуыздар. Гемнің құрамындағы темір атомы электронды қабылдап, оны тасымалдауға қабілетті. Гемнің түріне қарай цитохромдар a, b, c, d деп белгіленеді. Әріп жанына цитохромның сіңіру спектрінің толқын ұзындығы қойылады. Мысалы, цитохром в ₅₅₉ осындай ұзындықтағы толқынды сіңіреді. комплекстің құрамына цитохром а және а₃ кіреді , оларды цитохромосидаза деп атайды. Цитохром а₃ ауа оттегісімен әрекеттесе алады. Цитохромдар арқылы оттегі молекуласына 4 электрон берілген кезде, оттегі тотықсызданып, протондарды қабылдайды да, су молекуласын түзеді.
О₂+ 4е^- + 4Н⁺ →2Н₂О

Сөйтіп, электорн тасымалдау тізбегімен жылжи отырып, ең ақырында оттегі молекуласына жетеді. Мұнда субстрат тотығып, ауа оттегісі тотықсызданады. Тыныс алу кезінде реакциялардың мәні субстратты осылайша тотықтыру болып табылады.

Электорндар ағыны NAD-тан оттегіне қарй бағытталуы энергияны кеміте отырып жүреді, мұнда 52,6 ккал/моль бөлінеді.

NADН +¹/₂О₂+Н⁺→ Н₂О+ NAD⁺; ∆G⁰= -52,6 ккал/моль.

Бұл энергияның АТР түзуге протондық градинет арқылы жұмсалуын Митчел гипотезесы түсіндіреді. Протондық градиент митохондрия мембраналарында электорн тасымалдау тізбегі бойымен жылжыған кезде тізбектің үш нүктесінде пайда болады.

FADH₂

NADН-Q редуктоза

QН₂ –цитохром -

с- редуктоза

Цитохром-с-

оксидаза

NADН → →Q→ →Цит.с → →О₂

4-4-сурет. Митохондрия мембраналарының қабатына бекінген электрон тасымалдау тізбегінің үш негізгі комплексінде протондық градиент туады.
Электорн тасымалдау тізбегі митохондрияның ішкі мембранасының қабатына бекінген. Олардан тәуелсіз бұл мембрана қабатына АТР синтезін жүргізетін митохондриялық АТР-аза деп аталатын фкрмент комплексі де орналасқан.

NADН-тың тотығуымен қоса жүретін АТР синтезі протондық градиент күшімен және сонымен қатар АТР-аза ферментінің әсерімен өтеді. Тізбек бойымен электорн, жылжыған кезде митохондрияның мем бранасынан протондар өтіп, цитоплазма жағына жиналады. Сөйтіп, мембрананың сыртқы жағында Н⁺ концентрациясы жоғарылап, протондық градинт туғызады. Протондық градиент протон жылжытушы күш болып табылады.

Протон жылжыту күші арқылы протондар кері қарай жылжиды, сол кезде АТР –аза комплексі іске қосылады. АТР-аза комплексі екі компоненттен тұрады. F₁- комплексіне жеткенде, мұнда АДР, Р_і және Н⁺ қосылып, АТР түзеді.
ADP³ + Pi³ + 2H⁺→ ATP^4- + H₂O
Бұл реакция тыныс алу процесінде митохондрияларда протон жылжытушы күш есебінен жүзеге асады. Мұнда фотосинтездік фосфорлаудан өзгеше, тыныс алу энергиясы пайдаланылады. Бұл реакцияны тотықтыра фосфорлау деп аталады.

Электорн тізбек арқылы өткенде тізбектің үш жерінде протондық градиент пайда болғандықтан, NADН-бір млекуласы тотығу есебінен АТР-ның үш молекуласы синтезделеді. Жалпы алғанда, тотықтыра фосфорлау процесінің теңдеуін мынадай түрде жазуға болады.

NADН+Н⁺+ ½ О₂ → NAD⁺ +Н₂О; ΔG = -52,6 ккал/моль

3ADP +3H₃PO₄ → 3ATP +3H₂O; ΔG = +30 ккал/моль




NADН + Н⁺ + ½ О₂+ 3ADP +3H₃PO₄ → NAD⁺ +4Н₂О +3АТР;

ΔG =-22,4ккал/моль.

Субстраттық фосфорланудан өзгеше, тотықтыра фосфорлау митохондриялардың ішкі мембраналарында өтеді. Сутегі мен электронды тасымалдау тізбегінің ферменттері олардың молекулалары тығыз байланысты және қатаң белгіленген ретпен орналасқанда ғана қызымет атқара алады. Оған мембраналардағы ферменттер молекулаларын бекіту жолымен қол жеткізуге болады. Алайда, NADН-тың тотығуы әрқашан да фосфорлаумен ұштаса бермейді. NADН-тың бір бөлігі митохондрияның бетінде тотығады, бұл кезде АТР синтезделмейді.

Тест тапсырмалары:

1. ¤сімдіктердіњ тыныс алуы

А. Топталѓан органикалыќ заттардыњ ыдырап СО₂ жєне Н₂О шыѓаруы

В. Электронды О₂ арќылы басќа ацепторѓа ±зату

С. Электрондыќ т‰рлі аралыќ ацептор жєне О₂ –ге ±зату

D. Электронды тек О₂ ге ±зату

Е. О₂ ќатысуымен тыныс алуы

2. Аэроб тыныс алу

А. Топталѓан органикалыќ заттардыњ ыдырап СО₂ жєне Н₂О шыѓаруы

В. Электронды О₂ арќылы басќа ацепторѓа ±зату

С. Электрондыќ т‰рлі аралыќ ацептор жєне О₂ –ге ±зату

D. Электронды тек О₂ ге ±зату

Е. О₂ ќатысуымен тыныс алуы

3. Анаэроб тыныс алу

А. О₂ ќатысуысыз тыныс алу

В. Алынѓан О₂ –ніњ шыѓарѓан СО₂-ге ќатынасы

С. N.P.K

D. ¤сімдік ќ±рамында мµлшері 0,1 мг/кг-ѓа дейінгі элементтер

Е. ¤сімдік ќ±рамында мµлшері 0,1-0,001 мг/кг-ѓа дейінгі элементтер

4. Тыныс алу коэфициенті

А. О₂ ќатысуысыз тыныс алу

В. Алынѓан О₂ –ніњ шыѓарѓан СО₂-ге ќатынасы

С. N.P.K

D. ¤сімдік ќ±рамында мµлшері 0,1 мг/кг-ѓа дейінгі элементтер

Е. ¤сімдік ќ±рамында мµлшері 0,1-0,001 мг/кг-ѓа дейінгі элементтер

5. Аэроб дегидрогеназы

А. Топталѓан органикалыќ заттардыњ ыдырап СО₂ жєне Н₂О шыѓаруы

В. Электронды О₂ арќылы басќа ацепторѓа ±зату

С. Электрондыќ т‰рлі аралыќ ацептор жєне О₂ –ге ±зату

D. Электронды тек О₂ ге ±зату

Е. О₂ ќатысуымен тыныс алуы

ОБСӨЖ № 39

ОБСӨЖ Тақырыбы: Өсімдіктердің өсуі мен дамуы ұғымы, олардың өзара байланысы. Өсімдіктердің өсуі мен дамуына ішкі жағдайлардың әсері.

ОБСӨЖ жоспары:

1.Өсімдіктердің өсуіне генетикалық факторлардың ықпалы.

2.Жеке өсімдік дамуының гормондық негіздері.

3.Өсімдіктердің өсіп дамуына жарықтың әсері.

ОБСӨЖ мақсаты: Өсімдіктердің өсуі мен дамуына ішкі жағдайлардың әсері мен таныстыру.

ОБСӨЖ мәтіні: Өсімдіктер әлемінде көп кездесетін полиплоидтық және гетерозис құбылыстары генетикалық факторларға жатады. Өсімдік клеткаларында хромосомалар санының еселеніп көбеюі полиплоидия деп аталады. Жыныс клеткалар ядросында хромосомдар жиынтығының неше рет қайталанатындығын көрсететін сан – плоидтылық – жеке түрдің өзіне тән белгісі болып есептеледі.

Өсімдіктердің дене (соматикалық) клеткаларында, әдетте, хромосомалар саны екі еселенген (2_п) болып келеді. Әр жұптағы хромосоманың біреуі – аналық, екіншісі аталыққа жатады. Яғни, бұл жағдайда гаплоидты (жалпы) жыныс клеткалардан (гаметелердан) бір-бірден қосылған хромосомдар жиынтығы қалыптасады. Жынысты жолмен көбейетін организмдердің көпшілігі диалоидтарға жатады.

Полиплоидты организмдерде жеке хромосом үш рет (3п) – триплоидты, төрт рет (4п) – тетраплоидты, бес рет (5п) – пентаплоидты, т.б. клеткалар пайда болуы мүмкін.

Полиплоидты өсімдіктердің клеткаларының, жеке мүшелерінің (жапырақ, гүл шоғырлар, жемістер), тұтас денесінің шамадан тыс ұлғайып өсуі жиі байқалады. Көп жағдайда белгілі химиялық қосындылардың мөлшері көбейіп, гүлдену және жемістену мерзімдері өзгереді.Полиплоидтылыққа жоғары және төмен температура, иондаушы сәулелену, химиялық заттар, сондай-ақ клеткалардың физиологиялық күйінің өзгеруі себепкер болуы мүмкін.

Солардың ішіндегі “аса басымдылық” немесе моногенді гетерозис деген болжамға сәйкес гетерозиготалары жекекленген гендерге лайықты белгілері гомозиготаларға қарағанда басым келеді.

Гетерозис құбылысының егін шаруашылығында маңызы өте үлкен. Гетерозисті будандардың (астьық дақылдар) түсімділігі 20-30% артық болады. Дегенмен, ол ауылшаруашылық тәжірибесінде кең таралған жоқ. Себебі, осы уақытқа дейін гетерозис құбылысын бірнеше ұрпақта тұрақтандыру мәселесі әлі шешілмей келеді. Өсімдіктердің гүлдеуі ерекше гормондар арқылы реттеледі деген ұғымды бірінші рет М.Х. Чайлахян (1937) ұсынған болатын. Ол күн сәулесінің қажетті деңгейінде өскен жапырақтардан сабақтың өсу төбешіктеріне (конус нарастания) ерекше зат – гүлдеу гормоны еніп, меристемада гүлдің қалыптасуын қамтамасыз етеді деп айтты. Соңында Чайлахян өз болжамдарын өсімдіктер дамуының гормондық теориясы деп атады. Бұл теория бойынша өсімдіктердің дамуы, алдымен азды-көпті мөлшерде тұқымда кездесетін және жапырақтарда пайда болатын ерекше гормондармен реттеледі. Сабақтың өсу нүктесінде осы заттардың белгілі мөлшері жиналған соң өсімдік дамуының көбею сатысы басталады. Ғалымның ұсынысымен ол зат гүлдеу гормоны – флориген деп аталады.

И.Г.Холодный өсімдіктің гүлдеуі гормон – флоригенге байланысты емес, ол өсу гормоны – ауксинге байланысты деген пікір ұсынды. Ол өсімдіктің дамуына байланысты өзгерістері ерекше ырықты заттардың – гормондардың өсу нүктесіне әсер етуіне негізделген деп көрсетті.

Ұзақ күндік өсімдіктердің гүлдеу кезеңіне ауысуы көмірсулар алмасуы қарқынды және құрамында металдары бар оксидазалардың ырықтығы жоғарылағанда байқалса, қысқа күндік өсімдіктер гүлдеу кезеңіне азотты қосындылардың алмасуы және тыныс алудың терминалдық “соңғы” оксидазаларының ырықтығы жоғарылағанда ауысады. Ол гормондық факторлар екі жүйеден – жапырақтарда пайда болатын заттардан (гиббереллиндер мен антезиндер) және сабақ бүршіктерінде синтезделетін заттардан (ауксиндер, нуклеин алмасуының туындылары) құралады деп есептеді. Бұл заттар барлық өсімдік түрлерінде кездеседі, бірақ гүлдеу процесі жүзеге асу үшін белгілі бір мөлшерде және ара қатынаста болуы қажет.

Ұзақ күндік жағдайларда гиббереллиндердің, көмірсулар мен ауксиндердің, ал қысқа күндік жағдайларда антезиндердің, белоктар мен нуклеин қышқылдары туындыларының мөлшері көбейеді.

Қазіргі кезде флориген туралы болжам гүлдеу гормондарының екі тобынан – гүлсидамның қалыптасып өсуін қамтамасыз ететін гормондар және гүлдеудің қалыптасуын жүзеге асыратын антезиндер деп аталатын гормондық заттардан құралады. Қазіргі кезде фитгормондар өсімдіктердің жеке дамуына (ұзақ күндік және қысқа күндік өсімдіктердің гүлдеуінде) тұқөым қуалаушылық қасиеттердің, тасмалдану механизмінің бөліктері ретінде қаралады.

Соңғы кездерде тіршіліктің негізгі белгілері, соның ішінде тұқым қуалаушылық пен даму молекулалық деңгейде зерттеле басталды. Молекулалық биологияның қалыптасуына байланысты өсімдіктердің жеке даму процесін дұрыс, толығырақ түсінуге және онтогенездің жан-жақты теориясын жасауға жеткілікті мүмкіндік туды.Өсімдіктердің дәуірден-дәуіге үздіксіз дамуының (эволюция) нәтижесінде ішкі (эндогенді) ырғақтылық деп аталатын белгілері қалыптасты. Сонымен қатар ішкі факторлар эндогенді ырғақтылықтың мерзімді өзгеріп тұратын сыртқы орта жағдайларына үйлесімділігін (сәйкестілігін) анықтайды (күннің ұзақтығы, жарық деңгейі, температура, т.б.).

Өсімдіктердің өсіп дамуына жарықтың әсері. Жер бетінде жылылық пен ылғалға қарағанда өсімдіктердің өсіп-дамуына жарық жеткілікті. Бірақ, жарық күші және тәулік мезгілдеріндегі ұзақтығы экватордан қашықтаған сайын және тегістіктен тауға көтерілген сайын айтарлықтай өзгереді. Өсімдіктердің жер бетінің түрлі аймақтарында түрліше қарқындылықпен өсіп-дамитындығы осыған байланысты.

Көптеген өсімдіктердің өсуіне күнделікті жарық мерзімінің ұзаруы қолайлы ықпал тигізеді. Бұны өсімдіктерді жылы жайларда (теплица) өсіргенде байқауға болады.

Жарық деңгейіне реакциялары жағынан өсімдіктер жарық сүйгіш және көлеңкіге шыдамдылар деп бөлінеді. Афтотрофты өсімдіктердің жарықты пайдалануы фотосинтезге байланысты деп есептелінеді. Бірақ, өсу процестері толық қараңғылықта да жүзеге аса береді. Дегенмен, қараңғыда өскен өсімдіктердің сыртқы морфологиялық пішіндері жарықта өскен өсімдіктердікінен өзгеше болады. Түссізденген (этиольденген) өскіндер ақшыл, шамалы сарғыш реңде болады да, жарықта өскен өскіндерде антоциндар пайда болады.

Көлеңкеде өскен жапырақтар ірілеу болады. Жарық күшті жағдайда сабақтың өсуі де бәсеңдейді. Осыған байланысты өсімдіктердің түнде өсуі, күндізгіге қарағанда, қарқындылау болады. Бірақ, бұл айтылған жағдай барлық өсімдіктерге брдей тән емес. Мысалы, үрме бұршақтың сабағы күндіз қарқындылау өседі. Ас бұршақтың өскіндері қараңғылықта жеделдеу өсетіндігі байқалады. Жарықтың өскіндердің өсуіне тежеушілік әсерін гибберелл қышқылымен өңдеу арқылы жоюға болатындығы дәлелденген.

Кейбір тәжірибелер нәтижесі қараңғыда өскен, түссізденген (этиольденген) өсімдікті қысқа мерзімді жарықпен әсерлегенде клеткалардың бөлінуі, белок пен хлорофилдің синтезделуі және ұлпалардың жіктелуі жеделдейтіндігі байқалды.

Глоссарий;

Шекаралық плазмолиз, Жара ұлпасы, Жазғы тыныштық, Жапырақтырдың ширатылуы, Жапырақтың бұйралануы, Жара меристемасы, Ерекшеленіп сіңу, Евгалоксерофиттер, Каротин.

ОБСӨЖ № 40

ОБСӨЖ тақырыбы: Өсімдіктердің өсуіне сыртқы жағдайлардың әсері.

жүктеу/скачать 0.88 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: