Substratet e frymëmarrjes koeficienti respirator. Mekanizmi i aktivizimit të substrateve të frymëmarrjes, mënyrat e përfshirjes së tyre në proceset e oksidimit biologjik
Saussure, duke punuar me bimë të gjelbra në errësirë, zbuloi se ato lëshojnë CO 2 edhe në një mjedis anoksik. L. Pasteur zbuloi se në errësirë, në mungesë të oksigjenit, në indet e bimëve, së bashku me çlirimin e CO 2, formohet alkooli, domethënë, bëhet fermentimi alkoolik. Ai arriti në përfundimin se në indet bimore, si dhe në bakteret, fermentimi alkoolik është i mundur.
Fiziologu gjerman E. F. Pfluger (1875) tregoi se bretkosat në një mjedis pa oksigjen mbeten të gjalla për ca kohë dhe në të njëjtën kohë lëshojnë CO 2 . Pfluger e quajti këtë frymëmarrje intramolekulare, d.m.th., frymëmarrje për shkak të oksidimit intramolekular të substratit, dhe është faza fillestare e frymëmarrjes normale aerobike. Fiziologu gjerman i bimëve B. Pfeffer e shtriu këtë këndvështrim te organizmat bimorë. Pfeffer dhe Pfluger propozuan dy ekuacione që përshkruajnë mekanizmin e frymëmarrjes:
1) C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2
2) 2C 2 H 5 OH + 6O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Në fazën e parë, anaerobe, ndodh fermentimi alkoolik, formohen dy molekula etanoli dhe dy molekula CO 2. Pastaj, në prani të oksigjenit, alkooli, duke ndërvepruar me të, oksidohet në CO 2 dhe H 2 O.
| Fermentimi |
Në eksperimentet e Kostychev dhe bashkëpunëtorëve të tij (1912 - 1928), u tregua se nëse indet bimore mbahen për një kohë të shkurtër në një mjedis anoksik dhe më pas i jepet oksigjen, atëherë vërehet një rritje e mprehtë e frymëmarrjes, d.m.th., gjatë periudhës anaerobe. faza, grumbullohen produkte të ndërmjetme, të cilat në prani të oksigjenit përdoren shpejt. Frenuesit që bllokojnë fermentimin, si NaF, gjithashtu bllokojnë frymëmarrjen aerobike. Kostychev arriti në përfundimin se acetaldehidi mund të jetë një produkt i ndërmjetëm. Falë punës së biokimikut gjerman K. Neuberg, Kostychev dhe të tjerëve, u bë e qartë se frymëmarrja dhe të gjitha llojet e fermentimit janë të ndërlidhura përmes acidit piruvik (PVA):
Glukoza është një përbërës i qëndrueshëm. Për t'iu nënshtruar prishjes së frymëmarrjes, ajo duhet të aktivizohet. Rëndësia e fazës anaerobe të frymëmarrjes dhe fermentimit është të kapërcejë inertitetin kimik të molekulës së heksozës, d.m.th. në labilizimin dhe aktivizimin e tij. Aktivizimi i glukozës ndodh në fazën e parë përgatitore të glikolizës (shih glikolizën 4.1.2).
4. Mënyrat kryesore të disimilimit të karbohidrateve.
Mënyrat kryesore të disimilimit të karbohidrateve janë 1) mënyra glikolitike, 2) mënyra e pentozofosfatit; 3) ciklet e acideve di- dhe trikarboksilike.
Rruga glikolitike, e cila bazohet në fosforilimin e dyfishtë të heksozës, dhe PFP me një fosforilim të glukozës nuk janë mënyrat e vetme të oksidimit të molekulës së sheqerit. Disa organizma gjithashtu mund të oksidojnë glukozën e pafosforiluar. Kjo Rruga e drejtpërdrejtë e oksidimit të sheqerit gjendet në disa baktere, kërpudha dhe kafshë, si dhe në algat fotosintetike. Oksidimi enzimatik i glukozës në acid glukonik shoqërohet me çlirimin e peroksidit të hidrogjenit, i cili më pas zbërthehet nga katalaza ose peroksidaza. Acidi glukonik që rezulton mund të përfshihet në metabolizmin e mëtejshëm pas fosforilimit të tij përmes formimit të dy triozave - acidit piruvik dhe 3-fosfogliceraldehidit, të cilat mund të oksidohen përmes PVA në ciklin Krebs.
Ciklet e frymëmarrjes - glikoliza dhe cikli i acideve di- dhe trikarboksilike, PFP dhe oksidimi i drejtpërdrejtë i sheqernave - një sistem i proceseve të ndërlidhura. Më poshtë është një diagram i këtyre marrëdhënieve:
Lidhja midis glikolizës dhe PFP është nëpërmjet acidit glukonik dhe fosfotriozave. Në qelizë, glikoliza dhe PFP nuk janë të ndara në hapësirë nga njëra-tjetra. Këto procese zhvillohen në pjesën e tretshme të citoplazmës, në proplastide dhe kloroplaste. Ata ndajnë substrate të përbashkëta - glukoz-6-fosfat, fruktozë-6-fosfat dhe 3-fosfogliceraldehid. Normalisht, pjesa e ciklit të pentozës fosfat në metabolizmin total të frymëmarrjes është 10-40% dhe ndryshon në varësi të llojit të indit dhe gjendjes së tij funksionale. Në kushte anaerobe, glikoliza dominon PFP. Megjithatë, te kloroplastet, aktiviteti i rrugës së apotomisë oksidative është shumë më i lartë se ai i glikolizës. Në citoplazmë, shumica e produkteve PFP metabolizohen përmes glikolizës.
Aktiviteti i PFP rritet në kushte të pafavorshme: thatësirë, uria nga kaliumi, infeksioni, hijezimi, kripësia dhe plakja.
4.1. Glikoliza: koncepti, fazat, prodhimi i energjisë, kuptimi
4.1.1. Glikoliza është procesi i zbërthimit anaerobik të glukozës, duke vazhduar me çlirimin e energjisë, produkti përfundimtar i së cilës është acidi piruvik. Glikoliza është faza fillestare e zakonshme e frymëmarrjes aerobike dhe e të gjitha llojeve të fermentimit. Reaksionet e glikolizës ndodhin në pjesën e tretshme të citoplazmës (citozoli) dhe në kloroplaste.
A. Garden dhe L. A. Ivanov në 1905 treguan në mënyrë të pavarur se në procesin e fermentimit alkoolik, vërehet lidhja e fosfatit inorganik dhe shndërrimi i tij në një formë organike. Garden vërtetoi se glukoza i nënshtrohet zbërthimit anaerobik vetëm pas fosforilimit të saj.
4.1.2. Fazat e glikolizës:****
I. Faza përgatitore- fosforilimi i heksozës dhe ndarja e saj në dy fosfotrioza.
II. Fosforilimi i substratit të parë, e cila fillon me 3-fosfogliceraldehid dhe përfundon me acid 3-fosfoglicerik. Në këtë proces, një molekulë ATP sintetizohet për çdo fosfotriozë.
III. Fosforilimi i substratit të dytë, në të cilin acidi 3-fosfo-glicerik, për shkak të oksidimit intramolekular, çliron fosfat për të formuar ATP.
Aktivizimi i glukozës kërkon energji, e cila kryhet në procesin e formimit të estereve të glukozës fosfat në një numër reaksionet përgatitore. Glukoza (në formën e piranozës) fosforilohet nga ATP me pjesëmarrjen e heksokinazës, duke u shndërruar në glukozë-6-fosfat, e cila izomerizohet nga izomeraza e glukozës-fosfatit në fruktozë-6-fosfat (formë furanozë), e cila është një formë më e lakueshme e molekula e heksozës.
Fruktoza-6-fosfati fosforilohet në mënyrë dytësore nga fosfofruktokinaza duke përdorur një molekulë tjetër ATP. Fruktoza-1,6-difosfati që rezulton është një formë furanoze lakore me grupe fosfate të renditura në mënyrë simetrike. Të dy këta grupe mbajnë një ngarkesë negative duke zmbrapsur njëri-tjetrin në mënyrë elektrostatike. Kjo strukturë ndahet lehtësisht nga aldolaza në dy fosfotrioza - në 3-fosfogliceraldehid (3-PHA) dhe fosfodioksiaceton (PDA).
3-PHA dhe FDA konvertohen lehtësisht në njëri-tjetrin nga izomeraza e triozofosfatit. Për shkak të ndarjes së molekulës së heksozës në dy trioza, glikoliza nganjëherë quhet rrugë dikotomike e oksidimit të glukozës.
Fillon me 3-FHA Faza II e glikolizës - fosforilimi i substratit të parë. Enzima fosfogliceraldehide dehidrogjenaza (enzima SH e varur nga NAD) formon një kompleks enzimë-substrati me 3-PHA, në të cilin substrati oksidohet, elektronet dhe protonet transferohen në NAD+, dhe komunikim me energji të lartë(d.m.th. lidhja me një energji shumë të lartë të lirë të hidrolizës). Kjo lidhje më pas fosforolizohet: SH-enzima shkëputet nga substrati dhe një fosfat inorganik i shtohet pjesës së mbetur të grupit karboksil të substratit. Grupi i fosfatit me energji të lartë transferohet në ADP nga fosfoglicerat kinaza dhe formohet ATP. Meqenëse në këtë rast një lidhje kovalente me energji të lartë të fosfatit formohet drejtpërdrejt në substratin e oksiduar, ky proces quhet fosforilimi i substratit. Kështu, në. Si rezultat i fazës II të glikolizës, formohen ATP dhe NADH e reduktuar:
Faza përfundimtare glikoliza - fosforilimi i substratit të dytë. 3-Acidi fosfoglicerik konvertohet nga mutaza fosfoglicerat në acid 2-fosfoglicerik. Më tej, enzima enolazë katalizon eleminimin e ujit nga acidi 2-fosfoglicerik në molekulë, duke rezultuar në formimin e fosfoenolpiruvatit - një përbërës që përmban një lidhje fosfatike me energji të lartë fosfat fosfoenolpiruvat me pjesëmarrjen e piruvatit DP dhe transferohet në izkin ATP. formohet dhe enolpiruvati kalon spontanisht në një formë më të qëndrueshme - piruvatështë produkti përfundimtar i glikolizës.
4.1.3. Prodhimi i energjisë i glikolizës . Kur një molekulë e glukozës oksidohet, formohen dy molekula të acidit piruvik. Në këtë rast, katër molekula ATP formohen për shkak të fosforilimit të substratit të parë dhe të dytë. Sidoqoftë, dy molekula ATP shpenzohen për fosforilimin e heksozës në fazën e parë të glikolizës. Kështu, rendimenti neto i fosforilimit të substratit glikolitik është dy molekula ATP.
Përveç kësaj, në fazën II të glikolizës, një molekulë NADH restaurohet për secilën nga dy molekulat e fosfotriozës. Oksidimi i një molekule NADH në zinxhirin e transportit të elektroneve të mitokondrive në prani të O2 shoqërohet me sintezën e tre molekulave ATP, dhe për dy trioza (d.m.th., për një molekulë glukoze) - gjashtë molekula ATP. Kështu, në total, në procesin e glikolizës (në varësi të oksidimit të mëvonshëm të NADH), formohen tetë molekula ATP. Meqenëse energjia e lirë e hidrolizës së një molekule ATP në kushte ndërqelizore është rreth 41,868 kJ / mol (10 kcal), tetë molekula ATP japin 335 kJ/mol, ose 80 kcal. Ky është rendimenti total i energjisë i glikolizës në kushte aerobike.
Ekuacioni i përgjithshëm për glikolizën është:
C 6 H 12 O 6 + 2 ATP + 2 OVER + + 2P n + 4ADP 2 PVC + 4ATP + 2NADH
4.1.4. Rëndësia e glikolizës :
1) komunikon ndërmjet substrateve të frymëmarrjes dhe ciklit të Krebsit;
2) furnizon dy molekula ATP dhe dy molekula NADH për nevojat e qelizës gjatë oksidimit të secilës molekulë të glukozës (në kushte anoksie, glikoliza, me sa duket, shërben si burimi kryesor i ATP në qelizë);
3) prodhon ndërmjetës për proceset sintetike në qelizë (për shembull, fosfoenolpiruvat, i nevojshëm për formimin e komponimeve fenolike dhe linjinës);
4) në kloroplaste siguron një rrugë të drejtpërdrejtë për sintezën e ATP, pavarësisht nga furnizimi i NADPH; përveç kësaj, përmes glikolizës në kloroplaste, niseshteja e ruajtur metabolizohet në trioza, të cilat më pas eksportohen nga kloroplasti.
Frymëmarrje - një nga proceset metabolike më të rëndësishme të një organizmi bimor. Energjia e çliruar gjatë frymëmarrjes shpenzohet si në proceset e rritjes ashtu edhe në mbajtjen e organeve të bimëve që tashmë kanë përfunduar rritjen në një gjendje aktive. Megjithatë, rëndësia e frymëmarrjes nuk kufizohet vetëm në faktin se është një proces që furnizon energji. Frymëmarrja është si fotosinteza proces kompleks redoks duke kaluar nëpër një sërë hapash. Në fazat e ndërmjetme të tij, formohen komponime organike, të cilat më pas përdoren në reaksione të ndryshme metabolike. Komponimet e ndërmjetme përfshijnë acide organike dhe pentoza, të cilat formohen gjatë rrugëve të ndryshme të dekompozimit të frymëmarrjes. Kështu, procesi i frymëmarrjes është burim i shumë metabolitëve.
Përkundër faktit se procesi i frymëmarrjes në formën e tij totale është i kundërt me fotosintezën, në disa raste ato mund të plotësojnë njëra-tjetrën.
Të dy proceset janë furnizuesit e të dy ekuivalentëve të energjisë (ATP, NADPH) dhe metabolitëve. Siç shihet nga ekuacioni i përgjithshëm, uji formohet edhe gjatë frymëmarrjes. Ky ujë, në kushte ekstreme dehidrimi, mund të përdoret nga bima dhe ta mbrojë atë nga vdekja. Në disa raste, kur energjia e frymëmarrjes lëshohet në formën e nxehtësisë, frymëmarrja çon në një humbje të padobishme të lëndës së thatë. Në këtë drejtim, kur merret parasysh procesi i frymëmarrjes, duhet mbajtur mend se intensifikimi i procesit të frymëmarrjes nuk është gjithmonë i dobishëm për organizmin bimor.
Fazat individuale të frymëmarrjes kryhen në pjesë të ndryshme të qelizës bimore. Kjo përcaktohet nga shpërndarja e enzimave në organele individuale me funksionet e tyre karakteristike metabolike. Studimi i lokalizimit dhe topografisë së sistemeve enzimë është gjithashtu i një rëndësie të madhe për të kuptuar ndërveprimin e pjesëve individuale të qelizës, si dhe mundësinë e ndërveprimit midis metabolitëve individualë.
Përqendruar në citoplazmë enzimat që katalizojnë procesin e glikolizës dhe rrugën e pentozës fosfat. Ka dëshmi se enzimat e glikolizës janë gjithashtu të pranishme në matricën mitokondriale. Enzimat e ciklit të Krebsit janë të përqendruara kryesisht në matricën mitokondriale. Enzimat e zinxhirit të frymëmarrjes janë të endura në një sekuencë të caktuar në membranën e brendshme të mitokondrive. Përafërsisht 20-25% e proteinës totale të membranës së brendshme të mitokondrive janë proteina enzimë të përfshira në transferimin e protoneve dhe elektroneve. Supozohet se enzimat bartëse grupohen ashtu që secili grup përfaqëson një njësi të pavarur - ansamblin respirator. Në mitokondri, mund të ketë disa mijëra ansamble të tilla, të cilat shpërndahen në mënyrë të barabartë në membrana.
Në membrana e brendshme e mitokondrive lokalizohen edhe enzimat që ofrojnë procesin e fosforilimit (ATP sintaza). Transportuesi ATP është gjithashtu i përqendruar atje. Për shkak të kësaj, ATP e formuar në mitokondri mund t'i lërë ato dhe të përdoret në pjesë të tjera të qelizës. Në të njëjtën kohë, i njëjti transportues transporton ADP në hapësirën e brendshme të mitokondrive. Acidi piruvik dhe disa acide organike të ciklit të Krebsit depërtojnë gjithashtu në membranën e brendshme. Transportuesi specifik kryen transferimin e fosfatimit në mitokondri. Megjithatë, për koenzimat NAD dhe NADP dhe disa substanca të tjera, membrana e brendshme është e papërshkueshme.
Një pjesë e koenzimave nikotinamide rikthehet në citoplazmë gjatë glikolizës. Për të kryer oksidimin e tyre, ekzistojnë mekanizma të veçantë. Në bimë, NADH dehidrogjenaza, nën veprimin e së cilës NADH mund të hyjë në zinxhirin e frymëmarrjes, lokalizohet në sipërfaqen e jashtme të membranës së brendshme. Në mungesë të NADH dehidrogjenazës së jashtme, transferimi i NADH në membranën e brendshme kryhet duke përdorur një mekanizëm transferues. Thelbi i këtij mekanizmi është si më poshtë. NADH e formuar në citoplazmë reagon me fosfodioksiacetonin, duke e reduktuar atë në glicerofosfat. Glicerofosfati depërton në membranë dhe i dhuron hidrogjen flavin dehidrogjenazës dhe përmes saj në zinxhirin e frymëmarrjes. Në të njëjtën kohë, glicerofosfati përsëri shndërrohet në fosfodioksiaceton, i cili i lë mitokondritë në citoplazmë dhe përsëri i nënshtrohet reduktimit të NADH + H+. Një mekanizëm i ngjashëm për transferimin e ekuivalentëve të energjisë nëpër membrana u gjet edhe në kloroplaste. Kështu, në qelizë në të njëjtën kohë si shpërndarja e substancave në ndarje të ndryshme ashtu edhe marrëdhënia ndërmjet tyre.
Një pyetje e rëndësishme është se si siguron energji për proceset që ndodhin në bërthamën e qelizës. Me sa duket, ATP hyn pjesërisht në bërthamë nga citoplazma. Bërthama ka gjithashtu enzimat e veta të frymëmarrjes. Kështu, enzimat e glikolizës u gjetën në nukleoplazmë. Ka dëshmi se enzimat e zinxhirit të frymëmarrjes, të ngjashme me ato mitokondriale, funksionojnë në bërthamë. Së fundi, enzimat e frymëmarrjes janë gjetur edhe në kloroplaste.
substrate të frymëmarrjes së bimëve
Në veprat e I.P. Borodin (1876) tregoi se intensiteti i procesit të frymëmarrjes është drejtpërdrejt proporcional me përmbajtjen e karbohidrateve në indet bimore. Kjo dha bazë për të supozuar se karbohidratet janë substanca kryesore e konsumuar gjatë frymëmarrjes (substrati). Në sqarimin e kësaj çështjeje rëndësi të madhe ka përcaktimi i koeficientit të frymëmarrjes. Koeficienti i frymëmarrjes (RC)- ky është vëllimi ose raporti molar i CO2 i çliruar gjatë frymëmarrjes ndaj CO2 të përthithur gjatë të njëjtës periudhë kohore.Me akses normal në oksigjen, vlera DC varet nga substrati i frymëmarrjes. Nëse karbohidratet përdoren në procesin e frymëmarrjes, atëherë procesi vazhdon sipas ekuacionit
С6Н1206 +602 -> 6С02 + 6Н20.
Në këtë rast, DC është e barabartë me një: 6CO2/602 = 1.
Megjithatë, nëse më shumë komponime të oksiduara, të tilla si acidet organike, dekompozohen gjatë frymëmarrjes, thithja e oksigjenit zvogëlohet dhe DC bëhet më e madhe se uniteti. Pra, nëse acidi malik përdoret si një substrat i frymëmarrjes, atëherë DC = 1.33.
Përcaktimi i koeficientëve të frymëmarrjes të indeve të ndryshme bimore tregon se në kushte normale është afër unitetit. Kjo jep arsye për të besuar se bima përdor kryesisht karbohidratet si një material respirator. Me mungesë të karbohidrateve, mund të përdoren substrate të tjera. Kjo është veçanërisht e dukshme në fidanët që zhvillohen nga farat, të cilat përmbajnë yndyrna ose proteina si lëndë ushqyese rezervë. Në këtë rast, koeficienti i frymëmarrjes bëhet më pak se një. Kur përdoren si material për frymëmarrjen, yndyrat ndahen në glicerinë dhe acide yndyrore. Acidet yndyrore mund të shndërrohen në karbohidrate përmes ciklit të glioksilateve. Përdorimi i proteinave si substrat për frymëmarrje paraprihet nga zbërthimi i tyre në aminoacide.
Përgjigju
Pyetje të tjera nga kategoria
19. Një person mund të infektohet me amebë dizenterike nëse 2) ledhaton një qen 3) kafshohet nga një mushkonjë 4) ha i gatuar keq5) ai do të pijë ujë nga një rezervuar i ndotur
20. Kriteri morfologjik i një lloji është
1) zona e saj e shpërndarjes
2) veçoritë e proceseve jetësore
3) veçoritë e strukturës së jashtme dhe të brendshme
4) një grup i caktuar kromozomesh dhe gjenesh
21. Fluturat e errëta janë më të zakonshme në zonat industriale të Anglisë sesa ato të lehta, sepse
1) në zonat industriale, fluturat e errëta bëjnë më shumë vezë sesa ato të lehta
2) fluturat e errëta janë më rezistente ndaj ndotjes
3) për shkak të ndotjes, disa flutura bëhen më të errëta se të tjerat
4) në zonat e ndotura, fluturat e errëta janë më pak të dukshme për zogjtë insektivorë
22. Prova paleontologjike e evolucionit është
2) gjurmët e Arkeopteriksit
3) diversiteti i llojeve të organizmave
4) përshtatja e peshkut me jetën në thellësi të ndryshme
5) prania e një guaskë në molusqe
1) e pajisur me cilia
2) i përbërë nga kitin
3) që nuk ndikohet nga lëngu tretës
4) të mbrojtur nga efektet e mjedisit me një shtresë të hollë dylli
24. Specifikoni faktorin abiotik të nevojshëm për jetën e bimëve
2) prania e dioksidit të karbonit në atmosferë
3) aplikimi njerëzor i plehrave minerale
4) prania e konsumatorëve në ekosistem
5) konkursi për dritë
25. Marrëdhënia e ladybugs dhe aphids - një shembull
3) ndihma e ndërsjellë
4) simbiozë
5) grabitqari
26. Ndikimi i larmishëm i njeriut në natyrë quhet faktorë
2) abiotike
3) biotike
4) kufizim
5) antropogjene
27. Në qelizat shtazore, lipidet sintetizohen në
2) ribozomet
3) lizozomet
28. Në një qelizë, zbërthimi i proteinave në aminoacide me pjesëmarrjen e enzimave ndodh në
2) mitokondri
3) lizozomet
4) Kompleksi Golgi
5) bërthama
29. Në profazën e mitozës NUK ndodh
2) shpërbërja e mbështjellësit bërthamor
3) formimi i boshtit të ndarjes
4) Dyfishimi i ADN-së
5) shpërbërja e nukleolave
30. Arsyeja e ndryshueshmërisë modifikuese të shenjave është një ndryshim
3) kushtet mjedisore
4) kromozomet
5) gjenotipi
31. Në mbarështimin e bimëve linjat e pastra fitohen nga
2) pllenim kryq
3) vetëpllenim
4) mutagjeneza eksperimentale
5) hibridizimi ndërspecifik
32. Për të ushqyer, përdorni kërpudhat - saprotrofet
2) azoti i ajrit
3) dioksidi i karbonit dhe oksigjeni
4) lëndë organike e trupave të vdekur
5) substanca organike që ato krijojnë vetë në procesin e fotosintezës
33. Nëse në një epruvetë me gjak shtohet tretësirë 2% e kripës së kuzhinës, atëherë qelizat e kuqe të gjakut
2) bymehet dhe plas
3) nuk do të ndryshojë formën e tyre
4) rrudhuni dhe vendoseni në fund
5) noton në sipërfaqe
35. Përzgjedhja e vozitjes kontribuon në ruajtjen e individëve me një tipar,
1) ndryshe nga norma e mëparshme e reagimit
2) që ka një vlerë mesatare të normës së reagimit
3) e cila nuk ndryshon gjatë një numri brezash
4) sigurimi i mbijetesës së popullatës në kushte standarde
36. A janë të sakta gjykimet e mëposhtme për ndryshimin midis një ekosistemi natyror dhe një agroekosistemi?
A. Në ciklin e substancave të ekosistemit natyror, në ndryshim nga agroekosistemi, së bashku me e-në diellore, përfshihet një burim shtesë energjie në formën e plehrave.
B. Agroekosistemet, ndryshe nga ekosistemet natyrore, karakterizohen nga integriteti, stabiliteti dhe vetërregullimi.
2) Vetëm A është e vërtetë
3) Vetëm B është e vërtetë
4) Të dy gjykimet janë të sakta
5) Të dy gjykimet janë të gabuara
Lexoni gjithashtu
1. Cilat substanca nuk janë organike:a. ketrat
b. kripërat minerale
c. karbohidratet
d. yndyrat
2. Kush i detyrohet paraqitjes së tij një sistemi harmonik të klasifikimit të florës dhe faunës:
a. Jean Baptiste Lamarck
b. Karl Lineus
c. Çarls Darvini
3. Çfarë është fekondimi në kafshët tokësore:
a. Në natyrë
b. E brendshme
c. Dyfishtë
4. Cilat produkte të ndërmjetme zbërthehen proteinat në traktin tretës:
a. glicerinë dhe acide yndyrore
b. karbohidratet e thjeshta
c. aminoacidet
5. Sa kromozome përmbahen në gametet seksuale të njeriut:
a. 23
b. 46
c. 92
6. Cili është funksioni i kloroplasteve
a. sinteza e proteinave
b. Sinteza e ATP
c. Sinteza e glukozës
7. Qelizat që kanë një bërthamë janë:
a. qelizë eukariote
b. qelizë prokariotike
8. Organizmat që krijojnë lëndë organike në ekosistem:
a. Konsumatorët
b. Prodhuesit
c. dekompozues
9. Cili organel qelizor është përgjegjës për prodhimin e energjisë në qelizë:
a. Bërthamë
b. Kloroplasti
c. Mitokondria
10. Cilat organele janë karakteristike vetëm për qelizat bimore
a. Retikulumin endoplazmatik
b. plastide
c. Ribozomet
11. Sa kromozome përmbahen në qelizat somatike të njeriut
a. 23
b. 46
c. 92
12. Çfarë është fekondimi në angiosperma:
a. E brendshme
Testi i biologjisë...
1) Tregoni grupin e elementeve kimike, përmbajtja e të cilave në qelizë është 98% në total
a) H, O, S, P; b) H, C, O, N; c) N, P, H, O; d) C, H, K, Fe
2) Cilat lidhje stabilizojnë strukturën dytësore të proteinave?
a) kovalente, b) jonike, c) hidrogjeni, d) nuk ka lidhje të tilla
3) Emërtoni përbërjen kimike që është e pranishme në ADN, por mungon në ARN
a) timina, b) deoksiriboza, c) riboza, d) guanina
4) Molekulat përbëhen nga acide yndyrore dhe glicerinë
a) karbohidratet b) proteinat c) acidet nukleike d) lipidet
5) Në cilën përgjigje klasifikohen të gjitha karbohidratet e emërtuara si polisaharide?
a) glukozë, galaktozë, ribozë c) laktozë, galaktozë, fruktozë
6) Emërtoni proteinën që kryen funksionin kryesor motorik
a) aktina, b) keratina, c) lipaza, d) fibrina
7) Emërtoni substancën që lidhet me lipidet
a) fibra, b) ATP, c) kolesterol, d) kolagjen
8) Teoria e qelizave nuk korrespondon me pozicionin:
a) "qeliza është njësia elementare e jetës"
b) "qelizat e organizmave shumëqelizorë kombinohen në inde sipas ngjashmërisë së strukturës dhe funksioneve"
c) "qelizat formohen nga bashkimi i një veze dhe një sperme"
d) "qelizat e të gjitha qenieve të gjalla janë të ngjashme në strukturë dhe funksion"
9) Nga cilat substanca përbëhet një membranë biologjike:
a) nga lipidet dhe proteinat, b) nga proteinat dhe karbohidratet, c) nga karbohidratet dhe uji
10) Cili nga përbërësit e membranës përcakton vetinë e përshkueshmërisë selektive:
a) lipidet, b) proteinat
11) Ku formohen nën-njësitë e ribozomeve:
a) në bërthamë, b) në citoplazmë, c) në vakuola, d) në EPS
12) Cili është funksioni i ribozomeve:
a) sinteza e proteinave, b) fotosinteza, c) sinteza e yndyrës, d) funksioni i transportit
13) Cila është struktura e mitokondrive:
a) me një membranë, b) me dy membranë, c) jo me membranë
14) Cilat organele janë të zakonshme për qelizat bimore dhe shtazore:
a) ribozome, b) EPS, c) plastide, d) mitokondri
15) Cilat plastide përmbajnë pigment klorofil:
a) kloroplastet, b) leukoplastet, c) kromoplastet
16) Cilat organele të citoplazmës kanë strukturë jo membranore:
a) EPS, b) mitokondri, c) plastide, d) ribozome, e) lizozome
17) Në cilën pjesë të bërthamës ndodhen molekulat e ADN-së:
a) në lëngun bërthamor, b) në membranën bërthamore, c) në kromozome
18) Cila prej strukturave bërthamore është e përfshirë në montimin e nënnjësive të ribozomit:
a) membrana bërthamore, b) nukleolus, c) lëng bërthamor
19) Cila është formula e molekulës së ADN-së së prokariotëve, në të cilën ajo ndryshon nga ADN-ja bërthamore e eukarioteve
a) unazë, b) strukturë lineare, c) strukturë e degëzuar
20) Përfaqësuesit e cilit grup sistematik organizmash shfaqin shenja karakteristike për jetën e egër vetëm kur janë në një organizëm tjetër të gjallë?
a) viruset b) prokariotët c) eukariotët
Detyra 2. Përgjigjuni pyetjes.
Cilët organizma kanë një aparat gjenetik të formuar nga ADN rrethore?
“Zemra” e cilit organizëm përbëhet nga një fragment acidi nukleik?
Emri i dytë i organizmave parabërthamorë? Cila substancë formon murin qelizor të kërpudhave?
Organela qelizore në të cilën sintetizohet ATP?
Cili është emri i sistemit të mbështetjes citoplazmatike?
Organoidi i qelizës, cila është qendra e saj tretëse Emri i procesit në të cilin substancat largohen nga qeliza? Cili është emri i plastideve jeshile? Si ndryshojnë nukleotidet e ADN-së nga nukleotidet e ARN-së?
Detyra 3.
Tregoni rendin e nukleotideve në zinxhirin e ADN-së të formuar nga vetë-kopjimi i zinxhirit, përcaktoni numrin e lidhjeve hidrogjenore:
T-A-G-C-T-T-A-G-G-C-C-A.....
Çështja e substancave të përdorura në procesin e frymëmarrjes ka pushtuar prej kohësh fiziologët. Edhe në veprat e I.P. Borodin (1876) tregoi se intensiteti i procesit të frymëmarrjes është drejtpërdrejt proporcional me përmbajtjen e karbohidrateve në indet bimore. Kjo dha arsye për të supozuar se janë karbohidratet ato që janë substanca kryesore e konsumuar gjatë frymëmarrjes (substrati). Në sqarimin e kësaj çështjeje rëndësi të madhe ka përcaktimi i koeficientit të frymëmarrjes. Koeficienti i frymëmarrjes(DC) është vëllimi ose raporti molar i CO 2 i çliruar gjatë frymëmarrjes me atë të përthithur gjatë të njëjtës periudhë kohore Rreth 2. Me qasje normale në oksigjen, vlera DC varet nga substrati i frymëmarrjes. Nëse karbohidratet përdoren në procesin e frymëmarrjes, atëherë procesi vazhdon sipas ekuacionit C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O. Në këtë rast, DC është e barabartë me një: 6CO 2 / 6O 2 \ u003d 1. Megjithatë, nëse dekompozimi gjatë frymëmarrjes ekspozohen më shumë komponime të oksiduara, të tilla si acidet organike, marrja e oksigjenit zvogëlohet, DC bëhet më e madhe se një. Pra, nëse acidi malik përdoret si një substrat i frymëmarrjes, atëherë DC = 1.33. Kur komponimet më të reduktuara, të tilla si yndyrat ose proteinat, oksidohen gjatë frymëmarrjes, kërkohet më shumë oksigjen dhe DC bëhet më pak se uniteti. Pra, kur përdorni yndyrna DC = 0.7. Përcaktimi i koeficientëve të frymëmarrjes të indeve të ndryshme bimore tregon se në kushte normale është afër unitetit. Kjo jep arsye për të besuar se bima përdor kryesisht karbohidratet si një material respirator. Me mungesë të karbohidrateve, mund të përdoren substrate të tjera. Kjo është veçanërisht e dukshme në fidanët që zhvillohen nga farat, të cilat përmbajnë yndyrna ose proteina si lëndë ushqyese rezervë. Në këtë rast, koeficienti i frymëmarrjes bëhet më pak se një. Kur përdoren si material për frymëmarrjen, yndyrat ndahen në glicerinë dhe acide yndyrore. Acidet yndyrore mund të shndërrohen në karbohidrate përmes ciklit të glioksilateve. Përdorimi i proteinave si substrat për frymëmarrje paraprihet nga zbërthimi i tyre në aminoacide.
ekzistojnë dy sisteme kryesore dhe dy mënyrat kryesore transformimi i substratit respirator, ose oksidimi i karbohidrateve: 1) glikoliza + cikli i Krebsit (glikolitik); 2) fosfat pentozë (Apotomtesk). Roli relativ i këtyre rrugëve të frymëmarrjes mund të ndryshojë në varësi të llojit të bimëve, moshës, fazës së zhvillimit dhe gjithashtu në varësi të faktorëve mjedisorë. Procesi i frymëmarrjes së bimëve kryhet në të gjitha kushtet e jashtme në të cilat jeta është e mundur. Prandaj, organizmi bimor nuk ka përshtatje për rregullimin e temperaturës
Procesi i frymëmarrjes kryhet në një temperaturë prej -50 deri +50°C. Bimët nuk kanë përshtatje për të mbajtur një shpërndarje të barabartë të oksigjenit në të gjitha indet. Ishte nevoja për të kryer procesin e frymëmarrjes në kushte të ndryshme që çoi në zhvillimin në procesin e evolucionit të rrugëve të ndryshme të shkëmbimit të frymëmarrjes dhe në një shumëllojshmëri edhe më të madhe të sistemeve enzimatike që kryejnë faza individuale të frymëmarrjes. Është e rëndësishme të theksohet marrëdhënia e të gjitha proceseve metabolike në trup. Ndryshimi i mënyrës së shkëmbimit të frymëmarrjes çon në ndryshime të thella në të gjithë metabolizmin e bimëve.
Në bimë, ekzistojnë dy rrugë për oksidimin e substratit të frymëmarrjes: glikoliza dhe rruga e pentozës fosfat.
Glikoliza është një proces anaerobik që ndodh në citoplazmë. Nga pikëpamja biologjike, glikoliza është një proces shumë primitiv që u ngrit para shfaqjes së oksigjenit në atmosferën e Tokës dhe formimit të organeleve qelizore.
Në zinxhirin kompleks të degradimit glikolitik të karbohidrateve, mund të dallohen dy lidhje (9 reagime):
Në lidhjen e parë konsumohet energjia ATP; në të dytën, ka një këputje të komponimeve me gjashtë karbon (fruktozë-1.6 difosfat) me formimin e triozës; në të tretën, energjia ruhet (lëshohet). Hidroliza nuk është një molekulë e lirë e glikolizës, por aktivizohet nga ATP. Ky aktivizim quhet fosforilim.
Si rezultat i fosforilimit, formohet glukoz-6-fosfati. Aktivizimi i mëtejshëm i heksozës arrihet duke shndërruar fosfatin e glukozës-6 në fosfat fruktozë-6. Në fazën tjetër, një tjetër mbetje e acidit fosforik i ngjitet fosfatit fruktozë-6. Dhuruesi i acidit fosforik dhe i energjisë së nevojshme për formimin e esterit është molekula ATP. Reaksionet e transferimit katalizohen nga enzima fosfoheksokenazë. Rezultati i këtij reagimi është formimi i fruktozës-1.6-difosfatit.
Në lidhjen e dytë: molekula e fruktozës-1.6-difosfatit që rezulton shpërthen në 3-fosfogliceraldehid dhe *. Reaksioni i hendekut katalizohet nga enzima aldolaza.
Pjesëmarrja e mëtejshme në proceset e dekompozimit glikolitik merret vetëm nga fosfogliceraldehidi. Fosfodioksiacetoni shndërrohet plotësisht në fosfogliceraldehid. Fosfogliceraldehidi oksidohet për të formuar 1.3 acid difosfoglicerik.
Në lidhjen e tretë: acidi 1.3 difosfoglicerik që rezulton hyn në një reaksion enzimatik me ADP. Si rezultat, një nga grupet e tij të fosforit transferohet në ADP për të formuar ATP dhe acid 3-fosfoglicerik.
Formimi i ATP në citoplazmë gjatë reaksioneve enzimatike quhet fosforilim i substratit. 3FHA konvertohet nga enzima * në 2FHA. 2PHA konvertohet në acid 2-fosfoenolpiruvik nga enzima enolazë.
Me largimin e mbetjes së fosforit nga PSA, formohet enol PVA, i cili për shkak të paqëndrueshmërisë së tij, në mënyrë spontane shndërrohet në keto acid PVA.
Formimi i PVC pëson ndarje të mëtejshme, si anaerobe ashtu edhe aerobike, në ciklin e acideve di- dhe trikarboksilike. Tretja anaerobe, d.m.th. pa pjesëmarrjen e O 2, PVK mund të ndodhë sipas llojit të fermentimit alkoolik ose sipas llojit të fermentimit të acidit laktik. Gjatë fermentimit alkoolik, formohen alkool etilik dhe CO 2. Për frutat me lëng mishi, fermentimi alkoolik është një proces normal fiziologjik. Për një bimë të tërë ose për një sistem kuajsh, qëndrimi i gjatë në kushte ajrimi të pamjaftueshëm, fermentimi alkoolik ka një efekt të dëmshëm, duke çuar në vdekje.
Pse? Sepse fermentimi shoqërohet me çlirimin e një sasie të vogël energjie, e cila nuk mjafton për të mbajtur jetën për një kohë të gjatë dhe grumbullimi i alkoolit çon në helmim të trupit. Frymëmarrja anaerobe sipas llojit të fermentimit manifestohet në kushtet e përmbytjeve.
Në kushte aerobike, PVC në mitokondri oksidohet plotësisht në CO 2 dhe H 2 O. Ky oksidim, siç përcaktohet nga biokimisti anglez Krebs, vazhdon në mënyrë sekuenciale me formimin e acideve di- dhe trikarboksilike. Cikli i Krebsit mund të ndahet në tre pjesë.
Në pjesën e parë, PVC oksidohet në acid acetik me formimin e Acetyl CoA dhe çlirimin e CO 2 .
Pjesa e dytë e ciklit fillon me reagimin midis PAA dhe Acetyl CoA, i cili çon në sintezën e acidit citrik. Acidi citrik më tej përmes një sërë përbërjesh të ndërmjetme (izocitrik) shndërrohet në oksalo-sukcinik. Oksal-sukcinik i nënshtrohet dekarboksilimit, si rezultat, lirohet CO 2 dhe formohet acidi X-ketoglutarik. X-ketoglutariku përsëri dekarboksilohet - CO 2 lirohet dhe formohet acidi succinic. Në këtë pjesë të ciklit, acidi acetik oksidohet plotësisht (sipas çlirimit të CO2), dhe kjo përfundon oksidimin e PVC.
Pjesa e tretë e ciklit është ndërkonvertimi i acideve dibazike me 4 atome karboni - succinic → fumaric → malic → dhe përfundon me rigjenerimin e PAA.
ATP nuk sintetizohet drejtpërdrejt në ciklin e Krebsit, me përjashtim të fosforilimit të substratit të acidit X-ketoglutarik, por pesë molekula të nukleotideve të reduktuara shfaqen në ciklin:
1. gjatë dekarboksilimit oksidativ të PVC;
2. gjatë dehidrogjenimit të acidit izocitrik;
3. gjatë oksidimit të acidit ketoglutarik;
4. gjatë oksidimit të acidit succinic;
5. gjatë oksidimit të acidit malik.
Çdo palë atome hidrogjeni (H + , e -) pas ndarjes kalon nga substrati në oksigjen përmes një numri transportuesish të lokalizuar në membranën e brendshme të mitokondrive. Transferimi i elektroneve përgjatë ETC shoqërohet gjithashtu me sintezën e ATP. Procesi i formimit të ATP, i shoqëruar me transferimin e elektroneve përgjatë ETC të mitokondrive, quhet fosforilim oksidativ. Në fund të zinxhirit, elektronet kapen nga oksigjeni dhe kombinohen me protonet (jon ajri) për të formuar një molekulë uji.
Sa është rendimenti i energjisë nga oksidimi i glukozës? Në procesin e frymëmarrjes, gjatë funksionimit të glikolizës (fosforilimi i substratit: 8 molekula ATP) dhe cikli i Krebsit (fosforilimi oksidativ jep 30 molekula ATP), formohen 38 molekula ATP. Efikasiteti i përdorimit të energjisë nëpërmjet glikolizës dhe ciklit të Krebsit është efikasitet=1596/2721*100%=58.6%.
Në qelizat bimore, së bashku me glikolizën dhe ciklin e Krebsit, ekziston një mënyrë tjetër e oksidimit të karbohidrateve - fosfati pentozë. Oksidimi i glukozës në këtë cikël shoqërohet me eliminimin e atomit të parë (aldehidit) të karbonit në formën e CO 2 . Produkti fillestar në ciklin e fosfatit pentozë është glukoz-6-fosfati, i cili oksidohet më tej në acid 6-fosfoglukonik.
Në ciklin e fosfatit pentozë, ATP përdoret për të formuar produktin fillestar: për fosforilimin e fosfatit të glukozës-6. Të gjitha reaksionet e rrugës së fosfatit pentozë ndodhin në pjesën e tretshme të citoplazmës së qelizave, si dhe në protoplastide dhe kloroplaste. Asnjë nga reaksionet e këtij cikli nuk prodhon ATP, por ky cikël është një furnizues i hidrogjenit për ETC të frymëmarrjes. NADH shërben si dhurues hidrogjeni për frymëmarrjen ETC. Rendimenti i energjisë i PFP është 36 molekula ATP. Qëllimi kryesor i PPP është të marrë pjesë jo aq shumë në energji sesa në metabolizmin plastik. Rruga e pentozës fosfat ka një rëndësi të madhe si një burim i formimit të karbohidrateve me një numër të ndryshëm atomesh karboni në zinxhir - nga C 3 në C 7. PFP është burimi kryesor ekstrakloroplast dhe ekstramitokondrial i NADPH, i cili është thelbësor për sintezën e acideve yndyrore.
Roli biologjik i pentozave të nevojshme për sintezën e nukleotideve, d.m.th. për sintezën e ribozës dhe deoksiribozës. Një zhvendosje drejt rrugës së fosfatit pentozë ndodh kur qeliza kërkon sasi të mëdha sheqernash me pesë karbon dhe kur NADPH përdoret si një burim energjie për sintezë në vend të NADH.
Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Karakteristikat e elementit të karbonit dhe vetitë kimike