Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лебедев С.И. -> "Физиология растений " -> 113

Физиология растений - Лебедев С.И.

Лебедев С.И. Физиология растений — М.: Агропромиздат, 1988. — 544 c.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка): fiziologiyarasteniy1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 107 108 109 110 111 112 < 113 > 114 115 116 117 118 119 .. 239 >> Следующая

Энергия, освобождающаяся при дыхании, используется растением для разнообразных процессов жизнедеятельности (поглощение солей, поддержание на необходимом энергетическом уровне протоплазменных структур, синтез сложных органических соединений и др.).
Использование энергии любого экзергоннческого превращения для обеспечения эндергонических реакций возможно только в том случае, если между ними существует зависимость. Экспериментально было доказано, что выделяемая в процессах окисления энергия используется при синтезе органических веществ. Роль дыхания как источника энергии для жизненных процессов заключается в том, что эндергонические реакции связаны с окислительными. В окислительно-восстановительных реакциях, лежащих в основе дыхания, существенную роль играют соединения, способные связывать фосфорную кислоту и в процессе фосфорилироваиия конденсировать в фосфорных связях энергию, которая освобождается во время дыхания.
Наиболее типичным примером таких соединений, богатых энергией, является аденозинтрифосфорная кислота. Ее фосфатные группы с содержащейся в них энергией передаются ма другие соединения, и таким образом используется энергия дыхания:
ООО 00
II I! 1! I! II
R—О—Р—О ~ Р--0 ~ Р—ОН R—О—Р—О ~ Р—ОИН-Н3РО4.
III II
ОН он он он он
адеиозиптрифосфат (АТФ) аденозиндифосфат (АДФ)
Аденозинтрифосфорная кислота может передать один или два фосфатных остатка различным соединениям, способным присоединить фосфорную кислоту и превращаться при этом соответственно в аденозиндифосфат или аденозинмонофосфат, которые, в свою очередь, способны присоединять минеральную фосфорную кислоту, превращаясь соответственно в аденозин-трифосфат и аденозиндифосфат. Энергия в молекуле АТФ используется на различные жизненные потребности клетки, в частности при синтезе фосфорных эфиров глюкозы, которые играют важную роль в процессах синтеза полисахаридов и др.
В опытах с тканями животных удалось установить, что на одну молекулу поглощенного кислорода образуется 4—7 связей с фосфатными остатками, богатыми энергией. По балансовому уравнению дыхания поглощение 1 моля кислорода соответствует освобождению энергии в количестве 468 кДж/моль, а энергия образующихся фосфатных связей составляет 42 кДж/моль на одну связь. Следовательно, при образовании 4—7 фосфатных связей на одну молекулу поглощенного кислорода используется
42 (от 4 до 7) 100 ое спп/ ,
—1———;-------- =35—60% энергии дыхания. Таким обра-
зом, следует признать сопряженные реакции окисления и фосфорилирования в качестве 'процессов, аккумулирующих энергию дыхания для биосинтезов.
Следовательно, аденозинтрифосфорная кислота является источником энергии при различных превращениях в животных и растительных организмах. При использовании ее на 1 моль отщепленной фосфорной кислоты освобождаются те же 42 кДж, которые расходуются на образование Р—0~Р связи.
Было установлено, что динитрофенол (ДНФ) и другие вещества угнетают окислительное фосфорилирование* без снижения интенсивности дыхания, которая даже повышается, Стимулирующее действие ДНФ заключается в нарушении сопряженности реакций дыхания (окисления) и фосфорилирования. Объ-
* Интенсивность окислительного фосфорилирования характеризуется отношением количества фосфора к поглощенному кислороду при дыхании или к количеству пар электронов, перенесенных в процессе дыхания (Р:0).
яснить это явление можно тем, что распад продуктов фосфорн-лнрования под влиянием ДНФ приводит к постоянному освобождению фосфата и его акцептора, недостаток которых в окислительных системах снижает интенсивность окислительных процессов. Было также обнаружено, что под влиянием ядон (ДНФ) нарушается нормальная структура митохондрий.
Известны факты повышения интенсивности дыхания при неблагоприятных для синтетических процессов и роста условиях. Выяснено, что при завядании, охлаждении или перегреве в клетках растений наступает разобщение дыхания и окислительного фосфорилирования, поскольку энергия дыхания передается другим реакциям обмена веществ. В результате этого дыхание оказывается как бы «холостым», т. е. не обеспечивает процессы жизнедеятельности необходимой энергией, которая рассеивается в виде тепла в окружающей среде. При недостатке калия в питании растений заметно повышается интенсивность дыхания с одновременной задержкой синтеза белка и роста растений. При старении листьев и созревании плодов также наблюдается значительное активизирование процесса дыхания и угнетение реакций фосфорилирования.
ХЕМИОСМОТИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА ОКИСЛЕНИЯ И ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ
Английский биохимик П. Митчелл в 1961 г. предложил оригинальную схему окислительного фосфорилирования. Эта гипотеза основана на представлении о том, что энергия окисления субстрата (АНа) используется для образования электрохимического потенциала ионов водорода по обе стороны внутренней мембраны митохондрий, о векторном перемещении электронов через мембрану как движущей силе в реакции энергетического сопряжения.
Предыдущая << 1 .. 107 108 109 110 111 112 < 113 > 114 115 116 117 118 119 .. 239 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed