Jest to najczęstszy substrat oddechowy. Współczynnik oddechowy i substraty oddechowe

W roślinach wyróżnia się dwa szlaki utleniania substratu oddechowego: glikolizę i szlak pentozofosforanowy.

Glikoliza to proces beztlenowy zachodzący w cytoplazmie. Z oceny biologicznej glikoliza jest bardzo prymitywnym procesem, który powstał przed pojawieniem się tlenu w atmosferze ziemskiej i powstaniem organelli komórkowych.

W złożonym łańcuchu glikolitycznego rozkładu węglowodanów można wyróżnić dwa ogniwa (9 reakcji):

W pierwszym łączu zużywana jest energia ATP; w drugim następuje pęknięcie związków sześciowęglowych (difosforan fruktozy-1,6) z utworzeniem triozy; w trzecim energia jest magazynowana (uwalniana). To nie wolna cząsteczka glikolizy ulega hydrolizie, ale cząsteczka aktywowana przez ATP. Ta aktywacja nazywa się fosforylacją.

W wyniku fosforylacji powstaje glukozo-6-fosforan. Dalszą aktywację heksozy osiąga się poprzez przekształcenie glukozo-6-fosforanu w fruktozo-6-fosforan. W kolejnym etapie do fruktozo-6-fosforanu dodaje się kolejną resztę kwasu fosforowego. Cząsteczka ATP służy jako donor kwasu fosforowego i energii niezbędnej do powstania estru. Reakcje przeniesienia są katalizowane przez enzym fosfoheksokenazę. W wyniku tej reakcji powstaje fruktozo-1,6-difosforan.

W drugim ogniwie: utworzona cząsteczka fruktozo-1,6-difosforanu jest rozbijana na aldehyd 3-fosfoglicerynowy i *. Reakcja pęknięcia jest katalizowana przez enzym aldolazę.

Jedynie aldehyd fosfoglicerynowy jest dalej zaangażowany w procesy rozkładu glikolitycznego. Fosfodioksyaceton jest całkowicie przekształcany w aldehyd fosfoglicerynowy. Aldehyd fosfoglicerynowy jest utleniany do kwasu 1,3-difosfoglicerynowego.

W trzecim ogniwie: utworzony kwas 1,3-difosfoglicerynowy wchodzi w reakcję enzymatyczną z ADP. W rezultacie jedna z jego grup fosforowych zostaje przeniesiona do ADP z wytworzeniem ATP i kwasu 3-fosfoglicerynowego.

Powstawanie ATP w cytoplazmie podczas reakcji enzymatycznych nazywa się fosforylacją substratu. 3FGK jest przekształcany przez enzym * w 2FGK. 2PHA jest przekształcany przez enzym enolazę w kwas 2-fosfoenolopirogronowy.

Po usunięciu reszty fosforowej z FSPVA powstaje enolPVA, który ze względu na swoją niestabilność samorzutnie przekształca się w ketokwas PVA.

Powstawanie PVC podlega dalszej degradacji, zarówno beztlenowej, jak i tlenowej w cyklu di- i kwasy trikarboksylowe... Trawienie beztlenowe, tj. bez udziału О 2, PVA może wystąpić ze względu na rodzaj fermentacji alkoholowej lub rodzaj fermentacji mlekowej. Z fermentacją alkoholową, etanol i CO2. Dla mięsistych soczystych owoców fermentacja alkoholowa to normalny proces fizjologiczny. Na całą roślinę lub na układ koński przedłużający się pobyt w warunkach niedostatecznego napowietrzenia, fermentacja alkoholowa ma szkodliwy wpływ, prowadząc do śmierci.

Czemu? Bo fermentacji towarzyszy wydzielanie niewielkiej ilości energii, która nie wystarcza do podtrzymania życia przez długi czas, a nagromadzenie alkoholu prowadzi do zatrucia organizmu. Oddychanie beztlenowe ze względu na rodzaj fermentacji przejawia się w warunkach powodziowych.

W warunkach tlenowych PVA w mitochondriach ulega całkowitemu utlenieniu do CO 2 i H 2 O. Utlenianie to, jak ustalił angielski biochemik Krebs, przebiega sekwencyjnie, stopniowo, tworząc kwasy di- i trikarboksylowe. Cykl Krebsa można podzielić na trzy części.

W pierwszej części PVC utlenia się do kwasu octowego z wytworzeniem Acetyl CoA i uwolnieniem CO 2.

Druga część cyklu rozpoczyna się od reakcji ASA z Acetyl CoA, która prowadzi do syntezy kwasu cytrynowego. Kwas cytrynowy jest dalej przekształcany w kwas szczawiowo-bursztynowy poprzez szereg związków pośrednich (izolimonowych). Kwas szczawiowo-bursztynowy ulega dekarboksylacji, w wyniku czego uwalniany jest CO 2 i powstaje kwas X-ketoglutarowy. Kwas X-ketoglutarowy jest ponownie dekarboksylowany – uwalniany jest CO2 i powstaje kwas bursztynowy. W tej części cyklu kwas octowy całkowicie utleniony (przez uwolnienie CO2), co kończy utlenianie PVC.

Trzecia część cyklu to wzajemna przemiana kwasów dwuzasadowych o 4 atomach węgla – bursztynowy → fumarowy → jabłkowy → i kończy się regeneracją ANA.

Bezpośrednio w cyklu Krebsa ATP nie jest syntetyzowany, wyłączając fosforylację substratu kwasu X-ketoglutarowego, ale w cyklu pojawia się pięć cząsteczek zredukowanych nukleotydów:

1. przy dekarboksylacji oksydacyjnej PVC;

2. w odwodornieniu kwasu izocytrynowego;

3. w utlenianiu kwasu ketoglutarowego;

4. w utlenianiu kwasu bursztynowego;

5. z utlenianiem kwasu jabłkowego.

Każda para atomów wodoru (H+, e-) po rozszczepieniu wędruje z podłoża do tlenu przez szereg nośników zlokalizowanych w wewnętrznej błonie mitochondrialnej. Synteza ATP jest również sprzężona z przenoszeniem elektronów wzdłuż ETC. Proces tworzenia ATP, połączony z przenoszeniem elektronów wzdłuż mitochondrialnej ETC, nazywany jest fosforylacją oksydacyjną. Na końcu łańcucha elektrony są wychwytywane przez tlen i łączą się z protonami (jonami powietrza), tworząc cząsteczkę wody.

Jaka jest wydajność energetyczna utleniania glukozy? Podczas oddychania podczas funkcjonowania glikolizy (fosforylacja substratu: 8 Cząsteczki ATP) i cykl Krebsa (fosforylacja oksydacyjna daje 30 cząsteczek ATP) powstaje 38 cząsteczek ATP. Efektywność wykorzystania energii poprzez glikolizę i cykl Krebsa to efektywność = 1596/2721 * 100% = 58,6%.

W komórkach roślinnych, obok glikolizy i cyklu Krebsa, istnieje inny sposób utleniania węglowodanów – pentozfosforan. Utlenianie glukozy w tym cyklu wiąże się z eliminacją pierwszego (aldehydowego) atomu węgla w postaci CO2. Początkowym produktem cyklu pentozofosforanowego jest glukozo-6-fosforan, który jest dalej utleniany do kwasu 6-fosfoglukonowego.

W cyklu pentozofosforanowym ATP jest używany do tworzenia produktu wyjściowego: do fosforylacji glukozo-6-fosforanu. Wszystkie reakcje szlaku pentozofosforanowego zachodzą w rozpuszczalnej części cytoplazmy komórek, a także w protoplastydach i chloroplastach. Żadna z reakcji tego cyklu nie generuje ATP, ale cykl ten jest dostawcą wodoru do ETC oddychania. NADH służy jako dawca wodoru do oddychania ETC. Wydajność energetyczna PPP wynosi 36 cząsteczek ATP. Głównym celem PPP jest udział nie tyle w energii, co w metabolizmie tworzyw sztucznych. Szlak pentozofosforanowy ma bardzo ważne jako źródło powstawania węglowodanów o różnej liczbie atomów węgla w łańcuchu - od C 3 do C 7. PPP służy jako główne pozachloroplastowe i pozamitochondrialne źródło NADPH, który jest niezbędny do syntezy kwasów tłuszczowych.

Rola biologiczna pentozy potrzebne do syntezy nukleotydów, tj. do syntezy rybozy i dezoksyrybozy. Przesunięcie w kierunku szlaku pentozofosforanowego występuje, gdy komórka wymaga dużych ilości cukrów pięciowęglowych, a nie NADH, ale NADPH jest używany jako źródło energii do syntezy.

Odpowiedź

Inne pytania z kategorii

19. Osoba może zarazić się amebą czerwonkową, jeśli 2) pogłaska psa 3) zostanie ugryziony przez komara 4) je źle ugotowane

5) pije wodę z zanieczyszczonego zbiornika

20. Kryterium morfologicznym gatunku jest

1) jego obszar dystrybucji

2) cechy procesów życiowych

3) cechy zewnętrzne i Struktura wewnętrzna

4) pewien zestaw chromosomów i genów

21. Ciemne motyle są częstsze na przemysłowych obszarach Anglii niż jasne, ponieważ

1) na terenach przemysłowych ciemne motyle składają więcej jaj niż jasne

2) ciemniejsze motyle są bardziej odporne na zabrudzenia

3) z powodu zanieczyszczenia niektóre motyle stają się ciemniejsze niż inne

4) na zanieczyszczonych obszarach ciemne motyle są mniej widoczne dla ptaków owadożernych

22. Paleontologiczne dowody ewolucji to:

2) Odcisk Archaeopteryxa

3) różnorodność gatunkowa organizmów

4) przystosowanie ryb do życia na różnych głębokościach

5) obecność muszli w mięczakach

1) wyposażony w rzęski

2) składający się z chityny

3) na który sok trawienny nie ma wpływu

4) zabezpieczony przed wpływami środowiska cienką warstwą wosku

24. Wskaż czynnik abiotyczny niezbędny do życia roślin

2) dostępność dwutlenek węgla w atmosferze

3) stosowanie nawozów mineralnych przez ludzi

4) obecność konsumentów w ekosystemie

5) konkurs na światło

25. Związek biedronek z mszycami – przykład

3) wzajemna pomoc

4) symbioza

5) drapieżnictwo

26. Różne wpływy człowieka na przyrodę są określane jako czynniki

2) abiotyczny

3) biotyczny

4) ograniczenie

5) antropogeniczny

27. W komórkach zwierzęcych lipidy są syntetyzowane w

2) rybosomy

3) lizosomy

28. W komórce następuje rozpad białek na aminokwasy z udziałem enzymów w

2) mitochondria

3) lizosomy

4) kompleks Golgiego

5) jąderka

29. W profazie mitoza NIE występuje

2) rozwiązanie koperty jądrowej;

3) tworzenie się wrzeciona rozszczepienia;

4) podwojenie DNA

5) rozpuszczanie jąderek

30. Powodem zmienności modyfikacji postaci jest zmiana

3) warunki środowiskowe

4) chromosomy

5) genotyp

31. W hodowli roślin czyste linie uzyskuje się przez

2) zapylenie krzyżowe

3) samozapylenie

4) eksperymentalna mutageneza

5) hybrydyzacja międzygatunkowa

32. Do odżywiania grzyby - użycie saprotrofów

2) azot w powietrzu

3) dwutlenek węgla i tlen

4) materia organiczna martwych ciał

5) substancje organiczne, które sami tworzą w procesie fotosyntezy

33. Jeśli do probówki z krwią doda się 2% roztwór chlorku sodu, wówczas erytrocyty

2) puchnąć i pękać

3) nie zmieni swojego kształtu

4) kurczyć się i opadać na dno

5) wypłynąć na powierzchnię

35. Wybór jazdy przyczynia się do zachowania osobników z cechą,

1) różni się od poprzedniej szybkości reakcji

2) posiadające średnią wartość szybkości reakcji

3) która nie zmienia się przez wiele pokoleń

4) zapewnienie przetrwania ludności w standardowych warunkach

36. Czy poniższe sądy na temat różnicy między ekosystemem naturalnym a agroekosystemem są poprawne?

A. W obiegu substancji w naturalnym ekosystemie, w przeciwieństwie do agroekosystemu, wraz z energią słoneczną zaangażowane jest dodatkowe źródło energii w postaci nawozów.

B. Agroekosystemy, w przeciwieństwie do ekosystemów naturalnych, charakteryzują się integralnością, stabilnością i samoregulacją.

2) Tylko A jest prawdziwe

3) Tylko B jest prawdziwe

4) Oba wyroki są prawidłowe

5) Oba wyroki są błędne

Przeczytaj także

1. Jakie substancje nie są klasyfikowane jako organiczne:

a. Wiewiórki
b. sole mineralne
C. węglowodany
D. tłuszcze
2. Komu harmonijny system klasyfikacji flory i fauny zawdzięcza swój wygląd:
a. Jean Baptiste Lamarck
b. Karol Linneusz
C. Karol Darwin

3. Jaki rodzaj nawożenia u zwierząt lądowych:
a. Na wolnym powietrzu
b. Wewnętrzny
C. Podwójnie

4. Na jakie produkty pośrednie rozkładają się białka w przewodzie pokarmowym:
a. gliceryna i kwasy tłuszczowe
b. węglowodany proste
C. aminokwasy

5. Ile chromosomów zawiera gamet płciowych człowieka:
a. 23
b. 46
C. 92
6. Jaka jest funkcja chloroplastów?
a. Synteza białek
b. Synteza ATP
C. Synteza glukozy
7. Komórki, które mają jądro, to:
a. Komórka eukariotyczna
b. Komórka prokariotyczna
8. Organizmy tworzące materię organiczną w ekosystemie:
a. Konsumpcje
b. Producenci
C. Reduktory
9. Który organoid komórkowy odpowiada za produkcję energii w komórce:
a. Rdzeń
b. Chloroplast
C. Mitochondria

10. Jakie organelle są charakterystyczne tylko dla komórek roślinnych
a. Retikulum endoplazmatyczne
b. Plastydy
C. Rybosomy

11. Ile chromosomów zawiera ludzkie komórki somatyczne
a. 23
b. 46
C. 92
12. Jaki rodzaj nawożenia u okrytozalążkowych:
a. Wewnętrzny

Witam! Pomóż mi proszę!!!

Test z biologii...
1) Wskaż grupę pierwiastków chemicznych, których zawartość w komórce wynosi łącznie 98%
a) H, O, S, P; b) H, C, O, N; c) N, P, H, O; d) C, H, K, Fe
2) Jakie połączenia stabilizują? struktura drugorzędowa białka?
a) kowalencyjne, b) jonowe, c) wodorowe, d) nie ma takich wiązań
3) Wymień związek chemiczny obecny w DNA, ale nieobecny w RNA
a) tymina, b) disoksyryboza, c) ryboza, d) guanina
4) Cząsteczki składają się z kwasów tłuszczowych i gliceryny
a) węglowodany, b) białka, c) kwasy nukleinowe, d) lipidy
5) W jakiej odpowiedzi wszystkie te węglowodany są określane jako polisacharydy?
a) glukoza, galaktoza, ryboza, c) laktoza, galaktoza, fruktoza
6) Nazwij białko, które pełni głównie funkcję motoryczną
a) aktyna, b) keratyna, c) lipaza, d) fibryna
7) Jaka jest substancja związana z lipidami
a) błonnik, b) ATP, c) cholesterol, d) kolagen
8) Pozycja nie odpowiada teorii komórkowej:
a) „komórka jest elementarną jednostką życia”
b) „komórki organizmów wielokomórkowych łączy się w tkanki według podobieństwa budowy i funkcji”
c) „komórki powstają w wyniku fuzji komórki jajowej i plemnika”
d) „komórki wszystkich żywych istot są podobne pod względem struktury i funkcji”
9) Z jakich substancji składa się błona biologiczna:
a) z lipidów i białek, b) z białek i węglowodanów, c) z węglowodanów i wody
10) Który ze składników membrany decyduje o właściwości selektywnej przepuszczalności:
a) lipidy, b) białka
11) Gdzie powstają podjednostki rybosomów:
a) w jądrze, b) w cytoplazmie, c) w wakuolach, d) w EPS
12) Jaka jest funkcja rybosomów:
a) synteza białek, b) fotosynteza, c) synteza tłuszczów, d) funkcja transportu
13) Jaka jest struktura mitochondriów:
a) jednomembranowe, b) dwumembranowe, c) bezmembranowe
14) Jakie organelle są wspólne dla komórek roślinnych i zwierzęcych:
a) rybosomy, b) EPS, c) plastydy, d) mitochondria
15) Jakie plastydy zawierają pigment chlorofilowy:
a) chloroplasty, b) leukoplasty, c) chromoplasty
16) Jakie organelle cytoplazmy mają strukturę niebłonową:
a) EPS, b) mitochondria, c) plastydy, d) rybosomy, e) lizosomy
17) W której części jądra znajdują się cząsteczki DNA:
a) w soku jądrowym, b) w otoczce jądrowej, c) w chromosomach
18) Która ze struktur jądrowych bierze udział w montażu podjednostek rybosomów:
a) otoczka jądrowa, b) jąderko, c) sok jądrowy
19) Jaki jest wzór cząsteczki prokariotycznego DNA, którym różni się od jądrowego DNA eukariontów
a) pierścień, b) struktura liniowa, c) struktura rozgałęziona
20) Przedstawiciele której systematycznej grupy organizmów wykazują oznaki charakterystyczne dla żywej przyrody tylko wtedy, gdy znajdują się w innym żywym organizmie?
a) wirusy, b) prokarionty, c) eukarionty

Zadanie 2. Odpowiedz na pytanie.

W jakich organizmach aparat genetyczny tworzy koliste DNA?
„Serce” jakiego organizmu składa się z fragmentu kwasu nukleinowego?
Jaka jest druga nazwa organizmów przedjądrowych? Jaka substancja tworzy ścianę komórkową grzybów?
Organoid komórkowy, w którym syntetyzowany jest ATP?
Jak nazywa się system wsparcia cytoplazmatycznego?
Organoid komórki, który jest jej centrum trawiennym?Nazwa procesu, w którym następuje usuwanie substancji z komórki? Nazwa zielonych plastydów? Czym różni się skład nukleotydów DNA od nukleotydów RNA?

Zadanie 3.

Wskaż kolejność nukleotydów w łańcuchu DNA utworzonym przez samokopiowanie łańcucha, określ liczbę wiązań wodorowych:
T-A-G-C-T-T-A-G-G-C-C-C-A .....

Rośliny wykorzystują głównie węglowodany jako materiał do oddychania. W którym częstość oddechów(stosunek molowy СО 2 uwolniony podczas oddychania do О 2 zaabsorbowany w tym samym okresie czasu) jest równy jeden ().

Przy braku węglowodanów można zastosować inne substraty. Jest to szczególnie widoczne w przypadku sadzonek wyrastających z nasion, które zawierają białka lub tłuszcze jako zapasowy składnik odżywczy. Ponieważ związki te są bardziej zredukowane w porównaniu z cukrami, do ich utleniania potrzeba więcej tlenu, a współczynnik oddychania staje się mniejszy niż jedność. W tym przypadku tłuszcze są wstępnie rozkładane na glicerynę i kwasy tłuszczowe, które mogą zostać przekształcone w węglowodany w cyklu glioksylanowym. Wykorzystanie białek jako substratu do oddychania poprzedzone jest ich degradacją do aminokwasów.

Drogi oddechowe

Istnieją dwa główne szlaki konwersji substratu oddechowego lub utleniania węglowodanów:

Dychotomiczny: glikoliza + cykl Krebsa;

Apotomiczny: szlak pentozofosforanowy

Względna rola tych dróg oddechowych może się różnić w zależności od rodzaju roślin, wieku, fazy rozwoju, a także w zależności od warunków środowiskowych (na przykład oddychanie odbywa się w zakresie temperatur -50 ... + 50 0 С ).

Rozważ oba sposoby:

Glikoliza - proces beztlenowego rozkładu glukozy, przebiegający wraz z uwolnieniem energii, której końcowym produktem jest kwas pirogronowy (PVA).

Reakcje glikolizy zachodzą w rozpuszczalnej części cytoplazmy (cytozolu), gdzie enzymy glikolityczne są zorganizowane w kompleksy wieloenzymatyczne z udziałem włókien aktynowych cytoszkieletu oraz w chloroplastach.

Łańcuch reakcji składający się na szlak glikolizy można podzielić na 3 etapy:

Zatem ogólne równanie glikolizy jest następujące:

Funkcje glikolizy w komórce:

Cykl Krebsa. W warunkach beztlenowych PCW podlega różnym rodzajom fermentacji. W obecności wystarczającej ilości tlenu pirogronian jest całkowicie utleniany do dwutlenku węgla i wody w cyklu Krebsa. Wszyscy uczestnicy tego procesu są zlokalizowani w macierzy lub w błonie wewnętrznej mitochondriów.

Pierwszym etapem degradacji oksydacyjnej PVC jest powstawanie aktywnego acetylu podczas dekarboksylacji oksydacyjnej z udziałem kompleksu multienzymatycznego dehydrogenazy pirogronianowej (3 enzymy i 5 koenzymów).

W rezultacie powstaje acetylokoenzym A:

(acetyl - Co A)

Dalsze utlenianie acetylo - Co A odbywa się w trakcie procesu cyklicznego (cykl Krebsa), rozpoczynającego się od oddziaływania z kwasem szczawiooctowym (OAA):

W wyniku jednego obrotu cyklu:

Sumarne rivnyannya tlenowe utlenianie:

Podsumowując cykl glukozy i Krebsa:

Cykl glioksylanowy (brak w komórkach zwierzęcych). Może być postrzegany jako modyfikacja cyklu Krebsa. Aktywnie działa w kiełkujących nasionach roślin oleistych, gdzie tłuszcze zapasowe są przekształcane w cukry (glukoneogeneza). Jest zlokalizowany nie w mitochondriach, ale w wyspecjalizowanych mikrociałach - glioksysomy.

W przeciwieństwie do cyklu Krebsa, każdy obrót obejmuje nie jedną, ale dwie cząsteczki acetylo-CoA A (powstałego podczas β-oksydacji kwasów tłuszczowych) i służy do syntezy kwasu bursztynowego, który opuszcza glioksysomy, zamienia się w AAC i uczestniczy w glukoneogenezie (odwrócona glikoliza).

Szlak utleniania pentoz fosforanów (PPP, przeciek pentozy). Utlenianie glukozy na tej ścieżce wiąże się z eliminacją pierwszego atomu węgla z glukozy w postaci CO2.

Proces ten zachodzi w rozpuszczalnej części cytoplazmy komórek oraz w chloroplastach. PPP oddychania jest szczególnie aktywne w tych komórkach i tkankach roślinnych, w których intensywnie zachodzą procesy syntetyczne, takie jak synteza lipidowych składników błon, kwasów nukleinowych, ścian komórkowych i związków fenolowych.

W TFP są 2 etapy:

utlenianie glukozy do rybulozo-5-fosforanu z utworzeniem 2NADPH*H+;

rekombinacja cukrów do regeneracji pierwotnego substratu przy udziale enzymów transketolaz, transaldolaz i izomeraz.

Całkowite równanie FPP wygląda tak:

6C 6 H 12 O 6 = 5C 6 H 12 O 6 + 6CO 2 + 12NADPH * H +

Główną wartością PPP nie jest energia, ale plastik:

1 - NADPH*H+, który powstaje nie w mitochondriach, ale w cytoplazmie, jest wykorzystywany głównie w różnych procesach syntetycznych (ponieważ w przeciwieństwie do NAD+, który występuje w komórkach głównie w bardziej stabilnej postaci utlenionej, NADPH*H+ - w obniżonej ).

2 - Podczas PPP syntetyzowane są pentozy, które są częścią kwasów nukleinowych i nukleotydów (ATP, GTP, UTP, NAD, FAD, koenzym A to także nukleotydy, do których należy ryboza).

3 - Węglowodany C 3 - C 7 są niezbędne do syntezy różnych substancji. Na przykład kwas szikimowy jest syntetyzowany z erytrozy - prekursora wielu związków aromatycznych, takich jak aminokwasy, witaminy, garbniki i substancje wzrostowe, lignina ściany komórkowej itp.

4 - Składniki PPP biorą udział w utrwalaniu CO 2 w ciemności. Tylko 2 z 15 reakcji cyklu Calvina są specyficzne dla fotosyntezy, reszta dotyczy PPP.

5 - Triozy C 3 z PPP mogą zostać przekształcone w 3-FHA i uczestniczyć w glikolizie.

Normalna aktywność PPP w ogólnym metabolizmie oddechowym wynosi 10-40%. Aktywność wzrasta w niesprzyjających warunkach: susza, głód potasu, infekcja, zacienienie, zasolenie, starzenie się.

Oddechowy łańcuch transportu elektronów i fosforylacja oksydacyjna.

Cykl Krebsa, glioksylan i PPP działają tylko wtedy, gdy jest wystarczająca ilość O2. Jednocześnie O 2 nie jest bezpośrednio zaangażowany w reakcje tych cykli. Jest niezbędny do końcowego etapu procesu oddechowego związanego z utlenianiem nagromadzonych zredukowanych koenzymów NADH*H+ i FADH2 w oddechowym łańcuchu transportu elektronów (ETC) mitochondriów. Synteza ATP jest również sprzężona z przenoszeniem elektronów wzdłuż ETC.

Układ oddechowy ETC, zlokalizowany w błonie wewnętrznej mitochondriów, składa się z czterech kompleksów multienzymatycznych, w skład których wchodzą (w miarę wzrostu potencjału redoks):

FMN -białka żelazowo-siarkoweFeS -ubichinonQ -cytochromy (b 556 , b 560 , 1 c, c, a, a 3 ) - O 2 . W tym przypadku elektrony z NADH*H+ trafiają do FMN, a z FADH 2 – bezpośrednio do ubichinonu.

Co najmniej sześć protonów H+ jest przenoszonych z macierzy mitochondrialnej podczas transportu każdej pary elektronów z NADH*H+ do O2 w trzech odcinkach ETC przez błonę na zewnątrz (do przestrzeni międzybłonowej); podczas utleniania FADH 2 są tylko dwa takie regiony.

W rezultacie na membranie powstaje potencjał elektrochemiczny jonów Н +, w tym gradient chemiczny lub osmotyczny (ΔрН) i gradient elektryczny.Według teorii chemioosmotycznej Mitchella taki elektrochemiczny potencjał transbłonowy jonów Н + jest źródłem energia do syntezy ATP w wyniku transportu protonów przez kanał protonowy błony ATP.-az.

A
Kompleks TF-azy składa się z czynnika koniugacyjnego F1 (białko składające się z 9 podjednostek) oraz czynnika F o, który przeplata błonę i służy jako kanał transportu jonów H+.

Proces fosforylacji ADP z tworzeniem ATP, sprzężony z transferem elektronów podczas mitochondrialnej ETC, nazywa się fosforylacja oksydacyjna .

W utlenianiu NADH * H + współczynnik fosforylacji = 3, FADH 2 = 2, czyli jest wystarczająca ilość energii do syntezy odpowiednio 3 i 2 cząsteczek ATP.

C6H12O6 = 6CO2 + 4 ATP + 10 NADH * H + + 2 FADH 2.

W tym przypadku 10 NADH * H + = 30 ATP i 2 FADH 2 = 4 ATP. W rezultacie mamy 4 + 30 + 4 = 38 ATP = 380 kcal / mol = 1591 kJ / mol energii.

Kwestia substancji stosowanych w procesie oddychania od dawna zajmuje fizjologów. Nawet w pracach I.P. Borodin (1876) wykazał, że intensywność procesu oddychania jest wprost proporcjonalna do zawartości węglowodanów w tkankach roślinnych. Dało to powód do przypuszczenia, że ​​to węglowodany są główną substancją zużywaną podczas oddychania (substrat). W wyjaśnieniu tej kwestii duże znaczenie ma określenie współczynnika oddechowego. Współczynnik oddechowy(DC) to stosunek objętościowy lub molowy CO2 uwolnionego podczas oddychania do zaabsorbowanego w tym samym okresie Około 2. Przy normalnym dopływie tlenu wartość DC zależy od podłoża oddychania. Jeśli w procesie oddychania stosuje się węglowodany, proces przebiega zgodnie z równaniem С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 → 6СО 2 + 6Н 2 О W tym przypadku DC jest równe jeden: 6СО 2 / 6О 2 = 1. Jednakże, jeśli rozkład podczas oddychania zostanie odsłonięty na bardziej utlenione związki, na przykład kwasy organiczne, pobór tlenu spada, a DC staje się większe niż jedność. Tak więc, jeśli kwas jabłkowy jest używany jako substrat do oddychania, to DC = 1,33. Kiedy bardziej zredukowane związki, takie jak tłuszcze lub białka, utleniają się podczas oddychania, potrzeba więcej tlenu i DC staje się mniej niż jedność. Tak więc przy użyciu tłuszczów DC = 0,7. Oznaczenie współczynników oddychania różnych tkanek roślinnych pokazuje, że w normalnych warunkach jest on bliski jedności. Daje to powody, by sądzić, że przede wszystkim roślina wykorzystuje węglowodany jako materiał oddechowy. Przy braku węglowodanów można zastosować inne substraty. Jest to szczególnie widoczne w przypadku sadzonek rozwijających się z nasion, które zawierają tłuszcze lub białka jako zapasowy składnik odżywczy. W takim przypadku współczynnik oddechowy staje się mniejszy niż jeden. Tłuszcze stosowane jako materiał do oddychania rozkładają się na glicerol i kwasy tłuszczowe. Kwas tłuszczowy można przekształcić w węglowodany w cyklu glioksylanowym. Wykorzystanie białek jako substratu do oddychania poprzedzone jest ich degradacją do aminokwasów.

istnieje dwa główne systemy i dwa główne sposoby przemiana substratu oddechowego, czyli utlenianie węglowodanów: 1) glikoliza + cykl Krebsa (glikolityczny); 2) fosforan pentozy (apotomteski). Względna rola tych dróg oddechowych może się różnić w zależności od rodzaju rośliny, wieku, fazy rozwojowej, a także w zależności od czynników środowiskowych. Proces oddychania roślin odbywa się we wszystkich warunkach zewnętrznych, w których możliwe jest życie. Organizm roślinny nie ma przystosowań do regulacji temperatury, dlatego

Proces oddychania odbywa się w temperaturach od -50 do + 50°C. Rośliny również nie są przystosowane do utrzymywania równomiernej dystrybucji tlenu we wszystkich tkankach. To właśnie konieczność prowadzenia procesu oddychania w różnych warunkach doprowadziła do rozwoju w procesie ewolucji różnych szlaków metabolizmu oddechowego i jeszcze większej różnorodności układów enzymatycznych realizujących poszczególne etapy oddychania. Ważne jest, aby zwrócić uwagę na wzajemne połączenie wszystkich procesów metabolicznych w ciele. Zmiana szlaku metabolizmu oddechowego prowadzi do głębokich zmian w całym metabolizmie roślin.

Podłoże z mieszanki wiórów torfowych i torfu ściółkowego jest dobrze napowietrzone. Bez względu na to, jak wilgotne jest podłoże, korzenie roślin wciąż otrzymują wystarczającą ilość tlenu do oddychania. Ponadto torf jest trudny do rozkładu. Nawet przy dużej wilgotności i wysokiej temperaturze raczej nie gnije.[...]

Oddychanie jest najdoskonalszą formą utleniania i najbardziej efektywny sposób zdobywanie energii. Główną zaletą oddychania jest to, że energia utlenionej substancji - podłoża, na którym rozwija się mikroorganizm - jest wykorzystywana w jak największym stopniu. Dlatego w procesie oddychania na określoną ilość energii przetwarzane jest znacznie mniej substratu niż np. podczas fermentacji.[...]

Oddychanie rozumiane jest jako proces związany z rozpadem węglowodanów, w wyniku którego uwalniana jest energia, która zapewnia metabolizm i transport w roślinie. Ponieważ kinetyka metabolizmu i transportu została już opisana, zużycie substratu do oddychania można obliczyć ze znanych proporcji bilansowych. Należy zauważyć, że opisując oddychanie, łączy się dwa etapy konwersji energii chemicznej: etap utleniania substratu, podczas którego powstają wysokoenergetyczne wiązania ATP, oraz etap wykorzystywania energia ATP... Ponadto bilansowe równanie oddychania uwzględnia zużycie węglowodanów w celu dostarczenia energii do procesu biosyntezy i transportu substancji organicznych i nieorganicznych. W procesie oddychania uwalniany jest dwutlenek węgla, który jest częściowo wykorzystywany w fotosyntezie. Jego dynamika opisana jest na podstawie wskaźników bilansowych.[...]

Różnica w oddychaniu między dwiema grupami owoców, według Helme i wsp., jest prawdopodobnie tylko względna (patrz sekcja 1.3.4). Obie grupy mają te same enzymy i substraty oddechowe. Powodem zróżnicowania procesu oddychania są najwyraźniej zarówno nierówne zmiany cytologiczne, jak i niewystarczająca aktywność enzymów niektórych reakcji [...]

Tak więc tlen jest ostatnim akceptorem wodoru podczas oddychania. W beztlenowcach albo substraty organiczne (fermentacja) albo substancje nieorganiczne, takie jak azotany lub siarczany („oddychanie beztlenowe”). Z diagramu widać, że najprostszy i prymitywny transport elektronów odbywa się w większości beztlenowców ze względu na brak enzymów łańcucha transportu elektronów, zdolnych do przenoszenia elektronów wzdłuż łańcucha aż do tlenu cząsteczkowego.[... ]

Przez całe lato podłoże jest tak wilgotne, że zawsze można z niego wycisnąć kilka kropel płynu bez większego wysiłku. Wysoka wilgotność już teraz utrudni korzeniom oddychanie, dlatego po każdym ulewnym deszczu trzeba na chwilę opuścić krawędź folii i pozwolić, aby nadmiar wody spłynął.[...]

Wzrost tempa oddychania w liściach kilku odmian papryki (Capsicum sp.) porażonych silnym szczepem wirusa grawerującego można wykryć w momencie pojawienia się widocznych objawów, a wysokie tempo oddychania utrzymuje się w przyszłości. Sytuacja jest inna w przypadku oddychania korzeni chorych roślin. Wirus nie wpływał na tempo oddychania u tych odmian, u których nie powodował objawów więdnięcia. Jednocześnie po zaszczepieniu papryki Tabasco, która na infekcję wirusem reaguje więdnięciem, nastąpiło zmniejszenie intensywności oddychania korzeni po 12-24 godzinach po wzroście przepuszczalności korzeni (patrz s. 255). Sugeruje się, że spadek oddychania w tym przypadku jest spowodowany wyciekiem substratów i aktywatorów enzymów.[...]

Tak więc najprostszy proces oddychania tlenowego przedstawiono w następującej formie. Tlen cząsteczkowy zużywany podczas oddychania służy głównie do wiązania wodoru wytwarzanego przez utlenianie substratu. Wodór z substratu jest przenoszony do tlenu poprzez szereg reakcji pośrednich, które zachodzą sekwencyjnie z udziałem enzymów i nośników. Pewne wyobrażenie o naturze procesu oddychania daje tzw. współczynnik oddechowy. Jest to rozumiane jako stosunek objętości uwolnionego dwutlenku węgla do objętości tlenu pochłoniętego podczas oddychania (CO2:02).[...]

Sole tetrazolium znalazły również zastosowanie jako substrat do oznaczania aktywności dehydrogenazy w komórkach nowotworowych (Kraus, 1957), do oznaczania liczby żywotnych bakterii BCG w szczepionce (Eidus EA, 1958), do barwienia przyżyciowego bakterii (Eidus EA, 1959 ) ), do wykrywania drobnoustrojów żaroodpornych w mleku (Leali, 1958), do rozpoznawania komórek drożdży z prawidłowym układem oddechowym i upośledzonym oddychaniem (Ogur, 1957) itp. Przy użyciu pożywki diagnostycznej zawierającej sole tetrazolu, Można wyróżnić bakterie z grupy Pseudomonas (Selenka, 1958) i bakterie fitopatogenne (Lovrekovich, Klement, 1960) [...]

VI Palladin jako pierwszy uznał oddychanie za serię reakcji enzymatycznych. Główne znaczenie w procesie utleniania przypisywał procesowi usuwania wodoru z podłoża.[...]

Węglowodany są końcowym produktem fotosyntezy i substratem do oddychania i wzrostu roślin. Istnieją informacje o ochronnej roli cukrów w adaptacji roślin do niesprzyjających warunków środowiskowych (Kolupaev, Trunova, 1992). Celem naszych badań było zbadanie zawartości węglowodanów w roślinach jęczmienia (Hordeum disticchum L., wieś Novichok) w zależności od poziomu odżywienia mineralnego i temperatury. W doświadczeniach wykorzystano 3-4-tygodniowe rośliny, hodowane w komorze klimatycznej na kulturze wodnej w dwóch reżimach temperaturowych (dzień/noc) - niski (13/8°C) i optymalny (22/18°C) ). Składniki mineralne dodawano codziennie do pożywki w wykładniczo rosnących ilościach, aby zapewnić stałą niską – 0,05 i wysoką – 0,22 g/g dziennie tempo wzrostu (Ingestad, Lund, 1986).[...]

Obecnie wykazano, że w procesie oddychania aktywowany jest zarówno wodór w podłożu, jak i tlen atmosferyczny.[...]

Vonros o substancjach stosowanych w procesie oddychania od dawna fascynuje fizjologów. Nawet w pracach I. II. Borodin wykazał, że intensywność procesu oddychania jest wprost proporcjonalna do zawartości węglowodanów w tkankach roślinnych. Sugerowało to, że węglowodany są główną substancją spożywaną podczas oddychania. W wyjaśnieniu tej kwestii duże znaczenie ma określenie współczynnika oddechowego. Jeżeli w procesie oddychania wykorzystywane są węglowodany, to proces przebiega zgodnie z równaniem CeH 120b + 6O2 = 6CO2 + 6H2O, w tym przypadku współczynnik oddychania jest równy jeden – p = 1. Natomiast w przypadku większej ilości związków utlenionych, na przykład kwasy organiczne ulegają rozkładowi podczas oddychania, zmniejsza się pobór tlenu, współczynnik oddychania staje się większy niż jeden. Kiedy więcej zredukowanych związków, takich jak tłuszcze lub białka, utlenia się podczas oddychania, potrzeba więcej tlenu, a współczynnik oddychania staje się mniejszy niż jeden [...]

Kwestia wpływu światła na intensywność oddychania była badana przez wielu fizjologów. Rozwiązanie tego problemu komplikują trudności metodologiczne. W świetle trudno oddzielić proces fotosyntezy od procesu oddychania. Trudno odróżnić bezpośrednie i pośrednie działanie światła. Tak więc w świetle zachodzi fotosynteza, wzrasta zawartość węglowodanów - wpływa to na proces oddychania. Niemniej jednak zastosowanie metody śladowych atomów umożliwiło, choć nie poliostomię, oddzielenie procesu fotosyntezy od oddychania. Obecnie uważa się, że wpływ światła na proces oddychania jest różnorodny. Pod wpływem światła, zwłaszcza krótkofalowych promieni niebiesko-fioletowych, wzrasta intensywność normalnego ciemnego oddychania. Aktywacja oddychania przez światło jest dobrze pokazana w roślinach wolnych od chlorofilu. Możliwe, że swot aktywuje enzymy oksydazy. Światło może pośrednio wpływać na oddychanie roślin zielonych, ponieważ zachodzi proces fotosyntezy. Z kolei wpływ fotosyntezy na oddychanie może być inny, a nawet odwrotny. Tak więc z jednej strony w procesie fotosyntezy powstają podstawowe substraty oddychania - węglowodany. Wraz z t [...]

Schemat 1 (tab. 36) przedstawia transport elektronów podczas oddychania oraz różne rodzaje beztlenowej produkcji energii. Wodór i elektrony są odcinane od substratów za pomocą enzymów nukleotydowych pirydyny (PN). Przepływ elektronów kierowany jest z układu o niższym (bardziej ujemnym potencjale) do układu o wyższym (bardziej dodatnim) potencjale, od -0,8-0,4 V (potencjał podłoża) do +0,8 V (potencjał tlenu) [ . ..]

Metoda oceny kinetyki zużycia dodatkowego substratu przez populację drobnoustrojów do obliczania aktywności heterotroficznej początkowo nie uwzględnia możliwej utraty znakowanego węgla z powodu tworzenia się dwutlenku węgla podczas okresów inkubacji. Stwierdzono, że w zależności od rodzaju podłoża, 8-60% wprowadzonego węgla znakowanego może zostać utracone podczas oddychania nawet podczas 3-godzinnego okresu inkubacji.[...]

Mechanizm usuwania z roztworu i późniejszej dysymilacji podłoża ma bardzo złożony i wieloetapowy charakter powiązanych ze sobą i sekwencyjnych reakcji biochemicznych, determinowanych rodzajem odżywiania i oddychania bakterii.[...]

Uszkodzenie narządów i tkanek rośliny zwiększa intensywność oddychania. Być może wynika to z niszczenia komórek, co zwiększa kontakt substratów oddechowych i enzymów. Częściowe uszkodzenie może spowodować przejście komórek do fazy wzrostu merystematycznego. Szybkość oddychania dzielących się komórek jest zawsze wyższa w porównaniu z tymi, które zakończyły swój wzrost.[...]

Wiele prostych fenoli wpływa na energetykę ustroju i utlenianie substratów w procesie oddychania komórkowego.[...]

Względna rola tych dróg oddechowych może być różna w zależności od rodzaju roślin, wieku, fazy rozwoju, a także w zależności od warunków środowiska zewnętrznego. Proces oddychania roślin przebiega we wszystkich warunkach, w których możliwe jest życie. Organizm roślinny nie ma przystosowań do regulacji temperatury, dlatego proces oddychania odbywa się w temperaturach od -50 do + 50 ° C. Rośliny również nie są przystosowane do utrzymywania równomiernej dystrybucji tlenu we wszystkich tkankach. To właśnie konieczność prowadzenia procesu oddychania w różnych warunkach doprowadziła do rozwoju w procesie ewolucji różnych szlaków metabolizmu oddechowego i jeszcze większej różnorodności układów enzymatycznych realizujących poszczególne etapy oddychania. Ważne jest, aby zwrócić uwagę na wzajemne połączenie wszystkich procesów metabolicznych w organizmie roślinnym. Zmiana szlaku metabolizmu oddechowego prowadzi do głębokich zmian w całym metabolizmie organizmów roślinnych.[...]

Zawartość wody. Niewielki deficyt wody w rosnących tkankach zwiększa intensywność oddychania. Wynika to z faktu, że niedobór wody, a nawet więdnięcie liści wzmaga rozkład węglowodanów złożonych (skrobi) na prostsze (cukry). Wzrost zawartości cukru w ​​tym głównym podłożu oddychania wzmacnia sam proces. Jednocześnie przy deficycie wody zaburzone jest sprzężenie utleniania i fosforyzacji. Oddychanie w takich warunkach to w zasadzie marnowanie suchej masy. Przy długotrwałym więdnięciu roślina zużywa cukier, a tempo oddychania spada. Inny wzór jest charakterystyczny dla organów w stanie spoczynku. Zwiększenie zawartości wody w nasionach z 12 do 18% już czterokrotnie zwiększa tempo oddychania. Dalszy wzrost zawartości wody do 33% prowadzi do około 100-krotnego wzrostu intensywności oddychania. Kiedy roślinę lub tkankę przenosi się z wody do roztworu soli, oddychanie staje się utrudnione – jest to tak zwane oddychanie solne.[...]

Brak wody zmienia również tak podstawowe procesy fizjologiczne jak fotosynteza i oddychanie. Przede wszystkim podczas odwodnienia aparaty szparkowe zamykają się, co znacznie zmniejsza dopływ dwutlenku węgla do liścia, a w efekcie zmniejsza się intensywność fotosyntezy. Jednak spadek zawartości wody zmniejsza również intensywność fotosyntezy u roślin nieposiadających aparatów szparkowych (mhp, porosty). Podobno odwodnienie poprzez zmianę konformacji enzymów biorących udział w procesie fotosyntezy zmniejsza ich aktywność. Wynika to z faktu, że w wyniku otępienia pod wpływem rozpadu skrobi wzrasta ilość cukrów, tego głównego substratu oddychania. Jednocześnie, gdy w komórkach brakuje wody, energia uwalniana podczas oddychania nie kumuluje się w ATP, lecz uwalniana jest głównie w postaci ciepła. Z tego powodu wzmożone oddychanie, któremu towarzyszy rozpad materii organicznej, może zaszkodzić organizmowi roślin [...]

Najczęściej pleśń wywoływana jest przez grzyby z rodzajów Mi-cor, Aspergillus, Dematium, które żyją na różnych podłożach i są bardzo powszechne w przyrodzie. Nasiona zawierające duża liczba woda uszkodzona, a także przechowywana w warunkach dużej wilgotności. Szkoda pleśni polega na tym, że grzyby otaczają nasiona grzybnią, zakłócają oddychanie i inne procesy fizjologiczne zachodzące w nasionach podczas przechowywania i często powodują ich śmierć. Czasami pleśniowe nasiona kiełkują, ale rozwijają się powoli i z reguły są pod silnym wpływem różnych patogenów.[...]

Denitryfikacja, będąca procesem mikrobiologicznym, jest tylko specjalna forma oddychanie z brakiem tlenu. Różne bakterie w biologicznej oczyszczalni ścieków, głównie bakterie proteolityczne, mogą obniżać poziom azotu i azotanów przy braku wolnego tlenu iw obecności odpowiedniego substratu służącego jako źródło wodoru. W ten sposób chemicznie związany tlen może być wykorzystany w procesach metabolicznych tych bakterii. Zdolność do denitryfikacji nabywana jest przez bakterie w procesie adaptacji. Źródło węglowodorów powinno być dozowane w minimalnej proporcji odpowiadającej zawartości azotanów.[...]

Ponieważ utlenianie jest częścią każdego procesu tlenowego, oznacza to, że substrat organiczny nigdy nie może zostać w 100% przekształcony w materię organiczną w biomasie. Oczywiście, jeśli weźmiesz pod uwagę powstawanie dwutlenku węgla, nie będzie utraty węgla. W procesach akumulacji substancji rezerwowych wzrost może osiągnąć 0,95 g ChZT/g ChZT (B). Inną ograniczającą sytuacją jest to, że cały substrat jest przeznaczany na utrzymanie żywotnej aktywności komórek (oddychanie endogenne), w wyniku czego przyrost biomasy jest zerowy lub nawet ujemny. Przy danej ilości substratu przyrost biomasy zależny jest od czasu trwania procesu.[...]

Włączenie Eu do wyekstrahowanych mitochondriów prowadzi do znacznego wzrostu sygnału indukowanego przez substrat (średnio o 80%) i przywraca jego zależność od Fn, ale nie od ADP. ubichinonu.[...]

Dysymilacja węglowodanów może zachodzić na dwa sposoby. W owocach ziarnkowych cukier jest spożywany głównie do oddychania wzdłuż ścieżki EMF (Embden - Meyerhof - Parnassus). W tym przypadku, w związku z procesami fosforylacji, glukoza jest rozkładana do kwasu pirogronowego (glikoliza). Dodatkowo istnieje możliwość rozkładu węglowodanów poprzez cykl pentozowy. W jakim stopniu ten cykl bierze udział w przemianie substratów oddechowych, nadal nie można powiedzieć. Obecnie zakłada się, że na pewnych etapach rozwoju jabłka lub innych owoców dominuje ta lub inna ścieżka. Szlak EMF dominujący w owocach ras ziarnkowych kończy się kwasem pirogronowym, który odgrywa ważną rolę w oddychaniu. Od tego momentu dalsze przemiany kwasu pirogronowego zależą od środowiska: w tlenowe – ze zużyciem tlenu, w beztlenowe – gdy tlen nie jest potrzebny.[…]

Ze względu na charakter dysymilacji rozróżnia się organizmy tlenowe i beztlenowe. Organizmy tlenowe (z greckiego np. powietrze) wykorzystują wolny tlen do oddychania (utleniania). Większość żywych organizmów to organizmy tlenowe. Wręcz przeciwnie, beztlenowce utleniają substraty, na przykład cukry, przy braku tlenu, dlatego fermentacja jest ich oddychaniem. Beztlenowce to wiele mikroorganizmów, robaków. Na przykład beztlenowe bakterie denitryfikacyjne utleniają związki organiczne za pomocą azotynu, który jest nieorganicznym środkiem utleniającym.[...]

Jak już wspomniano, wiele grup bakterii (na przykład fakultatywne beztlenowce) jest zdolnych do oddychania zarówno tlenowego, jak i beztlenowego, ale produkty końcowe tych dwóch reakcji są różne, a ilość energii uwalnianej podczas oddychania beztlenowego jest znacznie mniejsza. Na ryc. 2.7 przedstawia wyniki interesującego badania, w którym ten sam gatunek bakterii, Aerobacter, hodowano w warunkach beztlenowych i tlenowych z użyciem glukozy jako źródła węgla. W obecności tlenu prawie cała glukoza została przekształcona w biomasę bakterii i CO2; przy braku tlenu rozkład był niecałkowity, znacznie mniejsza część glukozy została przekształcona w substancje zawierające węgiel, a wiele związki organiczne... Utlenienie ich wymagałoby innych wyspecjalizowanych rodzajów bakterii. Gdy tempo wnikania detrytu organicznego do gleby i osadów dennych jest wysokie, bakterie, grzyby, pierwotniaki i inne organizmy tworzą warunki beztlenowe, wykorzystując tlen szybciej niż dyfunduje on do podłoża. Ponadto ekspansja materia organiczna nie ustaje – trwa, choć często w wolniejszym tempie, jeśli w środowisku występują drobnoustroje o dość szerokiej gamie typów metabolizmu beztlenowego.[...]

Wartość DC zależy również od innych powodów. W niektórych tkankach, ze względu na utrudniony dostęp tlenu, wraz z oddychaniem tlenowym dochodzi do oddychania beztlenowego, któremu nie towarzyszy absorpcja tlenu, co prowadzi do wzrostu wartości DC. Wartość współczynnika wynika również z kompletności utlenienia podłoża oddechowego. Jeżeli oprócz produktów końcowych w tkankach gromadzą się mniej utlenione związki (kwasy organiczne), to DC [...]

Dynamika wydzielania dwutlenku węgla (С? СО2), absorpcja tlenu ([...]

Gdy tylko woda zacznie wnikać do nasion, przede wszystkim gwałtownie wzrasta w nich oddychanie, a jednocześnie aktywowane są różne enzymy powstałe w okresie dojrzewania. Pod ich wpływem rezerwowe składniki odżywcze ulegają hydrolizie, zamieniając się w ruchliwą, łatwo przyswajalną formę. Tłuszcze i skrobia są przekształcane w kwasy organiczne, a cukry, białka - w aminokwasy. Przemieszczając się do zarodka z narządów magazynujących, składniki odżywcze stają się substratem dla rozpoczynających się w nim procesów syntezy, przede wszystkim nowych kwasów nukleinowych i białek enzymatycznych niezbędnych do rozpoczęcia wzrostu.[...]

Metaboliczny charakter drugiego etapu konsumpcji potwierdza również brak, po pierwszym etapie wchłaniania substancji, dalszej akumulacji C14 przez kulturę przy jednoczesnym hamowaniu oddychania bakterii poprzez wprowadzenie do podłoża cyjanku potasu.[.. .]

Nadmiernie rozwinięta roślinność utrudnia prawidłowe funkcjonowanie stawów, przyczynia się do pogorszenia reżimu hydrochemicznego i gazowego, zwłaszcza w nocy, kiedy tlen jest zużywany przez wszystkie organizmy wodne do oddychania i powstaje jego niedobór. Podczas rozkładu zamierającej roślinności uwalniane są toksyczne produkty gnicia (amoniak, siarkowodór itp.), a jego pozostałości stanowią podłoże do zachowania i rozmnażania grzybów saprofitycznych i chorobotwórczych, bakterii [...]

Dla normalnego przebiegu syntezy białek w organizmie roślinnym puyashy, następujące warunki to: 1) zaopatrzenie w azot; 2) dostarczanie węglowodanów (węglowodany są niezbędne zarówno jako materiał do budowy szkieletu węglowego aminokwasów, jak i substrat do oddychania); 3) wysoka intensywność i koniugacja procesu oddychania i fosforylacji. Na wszystkich etapach przemiany substancji azotowych (redukcja azotanów, tworzenie amidów, aktywacja aminokwasów podczas syntezy białek itp.) wymagana jest energia zawarta w wysokoenergetycznych wiązaniach fosforowych (ATP); 4) obecność kwasów nukleinowych: DNA jest niezbędny jako substancja, w której zaszyfrowana jest informacja o sekwencji aminokwasowej w syntetyzowanej cząsteczce białka; i-RNA - jako środek zapewniający transfer informacji z DNA do rybosomów; t-RNA – cap zapewniający transfer aminokwasów do rybosomów; 5) rybosomy, jednostki strukturalne, w których zachodzi synteza białek; 6) białka-enzymy, katalizatory syntezy białek (ceptetaza aminoacylo-t-RNA); 7) szereg pierwiastków mineralnych (jony Mg2+, Ca2+).[...]

W delcie Wołgi, w rozwoju porastania, KV Gorbunov (1955) zidentyfikował 4 okresy: embrionalny, szybki wzrost, umiarkowaną aktywność i spadek biomasy. Maksymalna liczba gatunków i biomasa porastania osiągnęła 10 dnia. Do tego czasu intensywność fotosyntezy i oddychania zmniejszyła się, ponad połowa biomasy porastania stanowiły pierwotniaki, wrotki i bakterie. Według innych autorów (Cattaneo, 1975) ustabilizowanie porostu i osiągnięcie podobieństwa do zbiorowisk na naturalnych podłożach zajęło około 4 tygodni.[...]

Wszystkie procesy fizjologiczne w roślinie przebiegają normalnie tylko wtedy, gdy jest ona optymalnie zaopatrzona w wodę. Woda jest nie tylko rozpuszczalnikiem, ale także substancją aktywną element konstrukcyjny komórki. Uczestniczy w przemianach biologicznych, np. ułatwia interakcje między cząsteczkami, służy jako substrat do fotosyntezy, uczestniczy w oddychaniu oraz licznych procesach hydrolitycznych i syntetycznych.[...]

Spośród innych klas kręgowców ryby, zwłaszcza słodkowodne, być może częściej niż inne, borykają się z niekorzystnym reżimem tlenowym, w szczególności z jego sezonowymi i dobowymi wahaniami w zbiornikach wodnych, z ostrym deficytem w okresie zimowym. Dlatego z natury metabolizmu energetycznego, przez stosunek ciężaru właściwego glikolizy i oddychania, ryby zajmują niejako pozycję pośrednią między beztlenowcami fakultatywnymi (bezkręgowce) a typowymi tlenowcami (kręgowce wyższe). Specjalne badania wykazały, że ryby charakteryzują się obniżonym poziomem procesów oksydacyjnych i obniżoną aktywnością układu cytochromowego w porównaniu ze zwierzętami stałocieplnymi. Zdaniem tych autorów, układy oksydacyjne ryb są „bardziej prymitywne” niż u wyższych kręgowców. Na przykład aktywność oksydazy cytochromowej u niektórych gatunków ryb doskonałokostnych jest wysoka, a zawartość cytochromu b jest niska. Ponadto cytochrom b nie jest jedynym substratem dla rybiej oksydazy cytochromowej. W konsekwencji najważniejszy enzym oddechowy, który kończy etapy oddychania, pozbawiony jest ścisłej swoistości. System fosforylacji oksydacyjnej u ryb działa mniej wydajnie niż u innych grup kręgowców.[...]

Analizując zależność między wielkością a metabolizmem w roślinach, często trudno jest zdecydować, co tak naprawdę zalicza się do „indywiduum”. Tak więc duże drzewo można uznać za jeden osobnik, ale badając związek między wielkością a powierzchnią, liście można uznać za „osobniki funkcjonalne” (przypomnij sobie pojęcie „wskaźnika powierzchni liści”). Uczenie się różne rodzaje dużych morskich wielokomórkowych alg, stwierdzamy, że gatunki o cienkich lub wąskich „gałęziach” (tj. o wysokim stosunku powierzchni do objętości) charakteryzują się większą wysoki poziom produkcja żywności na 1 g biomasy, intensywniejsze oddychanie i wchłanianie radioaktywnego fosforu z wody niż gatunki o grubych „gałęziach” (E. Odum, Kuentzler, Blunt, 1958). W tym przypadku „indywiduami funkcjonalnymi” są „gałęzie”, a nawet pojedyncze komórki, ale nie całą roślinę, którą może tworzyć wiele „gałązek” przyczepionych do podłoża za pomocą jednego kłącza.