Лекция 30 сағат Лабораториялық сабақ 15 сағат СӨЖ 45 сағат обсөЖ 45 сағат Барлық сағат саны 135 сағат

Лекция № 23

(1 сағат)

1.Анаэробты және аэробты фазасы.

2.Анаэробтық тыныс алу химзмі. Гликолиз.

3.Аэробтық тыныс алу химизмі. Кребс циклі.

1.Якушкина.Н.И. Физиология растений. М. 1993г

2.Полевой.В.В. Физиология растений.М. 1991г.

3.Кенесарина.Н.Ә.Өсімдіктер физиологиясы және биохимия негіздері. Алматы, 1988ж

4.Жатқанбаев.Ж.Өсімдіктер физиологиясы.Алматы. 1988 ж.

5.Қалекенұлы.Ж.Өсімдіктер физиологиясы.Алматы. Қазақ университеті.1996ж.

6.Сағатов.К.С.Өсімдіктер физиологиясы. Алматы, 1996 ж.

7.Сағатов.К.С.Өсімдіктер физиологиясы. Алматы, Ғылым баспасы, 2002 ж.

8.Уалиханов.Г, Есмағұлов.Қ. Өсімдіктер биотехнологиясының негіздері. Алматы .Респ. баспа кабинеті, 1999 ж.

9.Жатқанбаев.Ж.Ж. Өсімдіктер физиологиясы және биохимиясы негіздері. Алматы 2004 ж.

10.Медведев.С.С. Физиология растений. Изд –во СПБГУ, 2004 г

11.Якушкина. Н.И, Бахтенова.Е.Ю. Физиология растений. М.Владос, 2005 г.

12.Папорков.М.А, Клинковская.Н.И. Милованова.Е.С.Учебно –опытная работа на пришкольном участке. М.1980 г.

13.Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений (под ред. Третьякова.Н.Н).М.

2000 г.

15.Кенжеев.Қ. Өсімдіктер физиоллогиясының практикумы. Алматы. 1989ж.

6

Аэробтық тыныс алу кейінірек, жер атмосферасында бос оттегі пайда болған соң ғана қалыптасқан. Фотосинтез шыққанға дейін жер бетінде тіршілік ететін организімдердің барлығы өздеріне қажетті энергияны анаэробтық жолмен, яғни бос оттегінсіз қабылдаған. Аэробтық тыныс алу өмірге келген соң анаэробтық тыныс алу мүлде жойылып кеткен жоқ, ол процесс сақталып, өмірге аэробтық тыныс алудың құрамдас бөлігі ретінде енді. Алайда анаэробтық тыыныс алу жоғарғы сатыдағы өсімдіктерге әдеттегі жағдайда тән құбылыс емес, бірақ кейбір микробтар үшін ол эенргия өндірудің негізгі көзі болып болып табылады. Бұған ашытқы мысал бола алады, олардың анаэробтық тыныс алуы спирттік ашу процесі деп аталады. Өз өмірінің көтеген жылдарын ашу процесін зерттеуге арнаған Л.Пастер бұл процесті « оттегінсіз тіршілік» деп атады.

Құрамындағы көміртегінің 3,6,9 атомдары болатын көмірсулар ашу процесіне ұшырайды.

Сонымен жоғарғы сатыдағы өсімдіктерге тыныс алудың екі типі болады: аэробтық – қалыпты оттектік, анаэробтық – оттегінсіз тыныс алу. Ашытқыда - спирттік ашу процесі болады. Бұл ашу процесс өзара өте жақын процесс болдғанымен бір-бірінен айырмашылығы бар. Ашу кезінде субстраттар жай ыдырайтын болса аэробтық тыныс алу кезінде – олардың ыдырауы бұдан кейінгі тотығуға ұштасады.

Биологиялық жүйелерде метаболизм процестеріне қажет энерги органикалық заттарды тотықтыру жолымен алынады. Тотықтыру реакциялары барысында бөлініп шыққан энергия АТР(аденозинтрифосфат) құрамында байланымын, одан соң метаболизм реакцияларында пайдаланылады.

Тыныс алу процесі кзінде субстрат оттегімен әректтесіп, тотығатындықтан тыныс алу процесін тотығу процесі ретінде қарастыруға болады. Бұл кезде тотыққан зат есебінен басқа зат тотықсызданады. Химиялық тұрғыдан алып қарағанда оттегін қосып алу, сутегін бөліп алу, суды қосып алу (келесі кезекте одан сутегін бөліп ала отырып), электронды бөліп алу құбылыстары тотығу реакциялары болып табылады. Тотығу реакцияларының бұл барлық түрлері оттегі, сутегі және электронның жәрдемімен өтеді

Барлық тірі организімдерде осындай тотығу процестері, аэробты, анаэробтық тыныс алу, спирттік ашу арқылы өтеді. Осы процестердің алғашқы кезеңдері бірдей немесе өте ұқсас жолмен өтеді. Бұл кезең гликолиз деп аталады.

Анаэробтық тыныс алу химзмі. Гликолиз

Гликолиз жолымен қанаттардың ыдырауын Мейергоф-Эмбден жолы деп те атайды. Гликолиз кезінде ферменттер арқылы 10 түрлі реакция өтеді. Олреакциялар схемадан көрсетілген.

Анаэробтық тыныс алу кезіндегі пирвут СО₂ мен сірке альдегидіне ыдырайды, одан соң этил спиртіне дейін тотықсызданады.

- 3 –

Аэробтық тыныс алу химизмі. Кребс циклі - Бұл гликолиз процесі аэробтық тыныс алудың бірінші кезеңінде өтеді. Аэробты тыныс алу кезінде пируват ең алдымен тотығу – декарбоксилдену процесіне ұшырайды. Бұл процесс бес кезеңде өтеді, оған пируватдегидрогеназа деген аса күрделі мультиферменттік комплекс қатысады. Комплекске бірінен соң бірі әсер ететін пируватдегидрогеназа, дигидролипоил-ацетилтрансфераза, дигидролипоилдегидрогеаза ферменттері кіреді. Оның құрамынан сондай-ақ 5 кофермент: тиаминпирофосфат, ҒАD, НS-KoA, NAD⁺ және липой қышқылы табылады. Бұл коферменттердің құрамында В₁, В₂ пантотен қышқылы, РР витаминдері бар. Бұл заттар қосыла келе мультиферменттік комплекс түзеді. Комплекс Е. Coli бактериясынан бөлініп алынып, мұқият зерттелді. Комплекстің ортасында дигидролипоил-ацетилтрансфераза орналасқан. Оның активті тобы-липой қышқылы. Липой қышқылы Н⁺ - иондарын және ацетил қалдығын (СН₃СО) қосып алып, тасымалдауға қабілетті. Дигидролипоил-ацетил-трансферазаның екі жағына пируватдегидрогеназа мен дигидролипоилдегидрогеназа орналасқан. Липой қышқылы Н⁺ - иондарын пируватдегидрогеназадан қабылдап дигидролипоилдегидрогеназаға өткізеді. Сондай-ақ СН₃СО^- тобын HS-KoA-ға жеткізеді. Реакцияға қатысатын және өнім ретінде түзілетін заттарды мына теңдеу көрсетеді:

Пируват+ NAD⁺ + HS-KoA→ацетил- S-KoA+ NADН+СО₂

Пируваттан көмірқышқыл газы бөлінген соң, оның қалдығы ацетил HS-KoA мен комплекс түзіп, Кребс цикліне қатысады.

Қоскарбон және үшкарбон қышқылдары Кребс циклінің негізгі заттары болып табылады, сондықтан ол лимонды қышқыл циклі деп те атайды. Кребс циклінде өтетін негізгі реакциялар схемада келтірілген. Ганс Кребс көп жылдар бойы Отто Варбургпен Германияда зерттеулер жүргізді. Одан соң Кембридж, Шеффилд, Оксфорд университеттерінде ғылыми зерттеулер жүргізді, лекциялар оқыды. 1954 жылы Ганс Кребс лимон қышқылды циклді ашқаны үшін Нобель сыйлығына ие болды.

Кребс циклінде өтетін сегіз түрлі реакцияда үш және қоскарбонды қышқылдар бір-біріне айналып, ең ақырында оксалоацетат түзіледі. Ол реакцияның қайта басталуына негіз болады, сөйтіп реакциялар циклді түрде өтеді. Осы өзгерулердің барысында СО₂ үш рет бөлініп шығады, бұл пируват молекуласындағы үшкөміртекті тізбекке сай келеді. Циклдің барысында 4 рет бөлінген 2Н⁺ нуклеотидтерге беріледі, ҒАD-тың бір молекуласы тотықсызданады. Біз бұдан бұрын айтып өткеніміздей, тотықсызданған бұл нуклеотидтер тотығу кезінде энергия бөліп шығарады, ол энергия арнаулы ферменттердің жәрдемімен АТР синтезіне пайдаланылады. Кребс циклінің өзінде GTP бір-ақ рет түзіледі, кейін оның есебінен АТР түзіледі.