Жизнь зеленого растения - Гэлстон А.
Скачать (прямая ссылка):
уровень
?Сосудик со щелочью
Растительная
ткань
-Влажная
фильтровальная
бумага
Рис. 5.12. Измерение скорости газообмена в респирометре Варбурга.
Респирометр Варбурга, предназначенный для измерений газообмена при постоянном объеме (рис. 5.12), был сконструирован немецким биологом Отто Варбургом более 50 лет назад. Ои позволяет измерять скорость поглощения 02 и выделения «СОг растительными тканями. Прибор состоит из большого числа сосудиков, к каждому из которых присоединен манометр, дающий возможность следить за тем, как меняется в данном сосудике давление газа. В сосудики помещают небольшие проростки, семена, части растения или культуры клеток. Температуру и объем сосудиков, к которым присоединены манометры, поддерживают постоянными, и, следовательно, изменения в давлении газов внутри сосудиков обусловливаются только поглощением газа растительной тканью или выделением газа из нее. Поглощаются тканью и выделяются из нее главным образом два газа — кислород и двуокись углерода; именно от их поглощения или выделения и зависит изменение давления в сосудиках.
Постоянство температуры и объема сосудиков — важное условие, потому что обе эти величины влияют на давление, которое связано с ними следующей зависимостью:
PiVi Р,У, тг - тш •
где Р — давление, V — объем и Т — температура. Для поддержания постоянной температуры сосудики погружают в термостатированную баню, а постоянство объема каждого сосудика обеспечивают, устанавливая с помощью нажимного крана жидкость в манометре перед началом опыта на нулевом уровне. Изменения в давлении, связанные с небольшими колебаниями температуры водяной бани, регистрируют в контрольном сосудике, не содержащем исследуемого образца. Этот же контроль позволяет учитывать и изменения в атмосферном давлении.
Респирометр Варбурга дает возможность измерять поглощение кислорода независимо от выделения СОг. Для этого центральный цилиндрик, находящийся внутри сосудика с образцом растительной ткани, заполняют какой-нибудь сильной щелочью, например едким кали (КОН). С02 хорошо растворима при высоких значениях PH и непрерывно поглощается щелочью, поэтому все изменения в давлении в этих условиях зависят только от кислорода. Сложнее проводить измерения, касающиеся СОг. Наиболее прямой метод состоит в том, что измерения проводят одновременно с двумя одинаковыми образцами в двух сосудиках, из которых только один содержит КОН. В сосудике с КОН изменения давления будут вызываться только поглощением О2, а в сосудике без КОН они будут зависеть как от поглощения 02, так и от выделения С02. Это позволяет по разности между скоростями газообмена в двух таких сосудиках определять скорость выделения С02.
СИНТЕЗ И РАСПАД ЛИПИДОВ
Промежуточные продукты процесса дыхания служат источником углеродных скелетов для синтеза липидов, которые выступают и как запасные вещества, и как компоненты мембран, окружающих цитоплазму и все клеточные органеллы. Молекулы
Пальмитиновая кислота С 16 : 0 (16 атомов углерода, двойных связей нет)
Полярный
Углеводородный хвост (жирорастворимый) ^растворимый)
' н
1 н
1 н
1 н
1 н
1 н
1 н
1 н
1 н
1 н
1 н
1 н
1 н
1 н w 1 о л Н,С —С
1 —с
1 —с
( — с
1 — с
1 — с
1 — с
I — с
1 —с -
I — с
1 —с
1 —с
1 —с -
1 —с —
1 -с
л н н н н н н н н и н н н н н О" + н* Линолевая кислота С 18 : 2 (18 атомов углерода, 2 двойные связи)
' н н н н н н н н н н н н н н н H"~V~*'O
II I I I I N I I I I I I I | /
Нзс —С — с —С С С =с —с —с =с — с — с —с — с —с — с —с —с
III! I I I I I I I ! \ ‘
нннн н ннннннн о~
С 18 : 0; стеариновая кислота .
18:1; олеиновая кислота 18 : 2; линолевая кислота 18 : 3; линоленовая кислота
Рис. 5.13. Формулы двух жирных кислот с длинной цепью; обе эти кислоты обычно присутствуют в растительных мембранах.
липидов, таких, как жиры и масла, состоят из трех жирных кислот (рис. 5.13), соединенных эфирными связями с трехуглеродным спиртом глицерином. Жиры отличаются от масел главным образом тем, что они при комнатной температуре бывают твердыми, а масла — жидкими. Различие это определяется длиной углеродных цепей жирных кислот и степенью их ненасыщенно- сти (числом двойных связей). У масел углеродные цепи жирных кислот короче, чем у жиров, и степень ненасыщенности выше.
Липиды являются иногда главной формой запасных питательных веществ. Очень богаты липидами, в частности, семена сои, подсолнечника, рапса, кунжута и хлопчатника. Выше мьг уже отмечали, что в липидах содержится меньше кислорода, чем в сахарах, а это значит, что энергия запасена в них в более концентрированной форме, поскольку больше кислорода требуется для того, чтобы превратить их в СОг и Н2О. При сгорании одного грамма сахара выделяется четыре калории, а при сгорании грамма жира — девять.. Очень важную роль играют липиды и в поддержании структуры клетки, потому что все клеточные мембраны состоят главным образом из фосфолипидов и белка. Липиды мембран отличаются от обычных жиров тем, что у них в молекуле одна из трех жирных кислот заменена на фосфорилированный серин, холин или этаноламин (рис. 5.14). Молекулы такого строения растворимы частично* в жирах и частично в воде, поэтому они могут располагаться на границе раздела масло — вода, и регулировать поступление жиро- или водорастворимых веществ. Другую важную группу составляют липиды, соединенные с углеводами, так называемые гликолипиды-, они обеспечивают восприятие раздражения при взаимодействии между клетками.
