АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Общие закономерности обмена веществ в растительном организме. Анаболитические и катаболитические процессы

В любом живом организме обмен веществ складывается из двух противоположно направленных процессов, идущих с поглощением и выделением энергии – анаболизма и катаболизма. В анаболитических процессах в клетках организма и происходит синтез сложных органических веществ из более простых соединений, требующий для своего осущ-я значительной затраты энергии, кот высвобождается в катаболических процессах, связанных с распадом крупных молекул и послед-им окислением образ-ся метаболитов. Эти два процесса тесно связаны между собой. Первичным источником энергии для раст явл кванты света. Хлоропласты фотосинтезмрующих клеток с помощью фотохимических систем превращают энергию света в хим энергию макроэргических связей АТФ и восстановленных форм нуулеотидов НАДФ*Н, которые потом участвуют в синтезе углеводов и др соединений. Значительное кол-во образ в листьях орг вещ-в, превр в их транспортные формы, переносятся в другие органы растения, где происходит катаболический распад этих соединений, сопровождающийся выделением энергии, причем энергия не теряется а исп для образ АТФ и нуклеотидов, которые затем участвуют в анаболитических процессах синтеза. В процессе катаболизма происходит постепенный и многоступенчатый распад сложных органических соединений. На первых этапах распада вещ-в преимущественно происходят гидролитические процессы, в результате кот из сложных углеводов (олиго- и полисахаридов) образуются моносахариды, белки гидролизуются до аминокислот, жиры превращаются в глицерин и жирные кислоты. Все эти реакции катализируются соответствующими гидролитическими ферментами и сопровождаются сравнительно небольшим изменением свободной энергии. На следующей стадии в результате окисления моносахаридов, жирных кислот, глицерина, аминокислот образуются три важных метаболита, занимающих центральное положение в обмене веществ, - ацетилкофермент А, щавельноуксусная кислота и альфа-кетоглуторовая кислоты. Через эти метаболиты осуществляется взаимопревращение многих органических веществ в организмах, в том числе белков, липидов, углеводов. Большая часть моносахаридов, окисляется в реакциях анаэробной фазы дыхания (гликолиза), и конечный продукт этой фазы – пировиноградная кислота. Ацетилкофермент А, щавельноуксусная кислота и альфа-кетоглуторовая кислоты – далее включаются в реакции цикла Кребса и полностью окисляются до диоксида углерода и воды. Восстановленные нуклеотиды, образуемые в реакциях гликолиза, бета-окисления жирных кислот и цикла Кребса, могут принимать непосредственное участие в биосинтетических реакциях, однако большая их часть выполняет роль доноров электронов в системе окислительного фосфорилирования. Всего в процессах катаболизма на синтез АТФ используется до 60% общего кол-ва энергии, которая выделяется при окислении органических веществ в живом организме. Реакции синтеза орган.соедин-ий, происходящие в клетках и тканях растений, сопровождаются увеличением их внутренней энергии и поэтому могут осуществляться лишь при сопряжении с другими реакциями, в ходе кот выделяется свободная энергия. Для того чтобы сопряжение таких реакций было возможным, должны выпонятся два условия: 1. в катаболической реакции должно выделяться больше своюодной энергии. Чем поглощается в реакции синтеза; 2. наличие переносчика энергии, роль которого обычно выполняют промежуточные продукты, общие для этих реакций. В клетках организмов изучено много биосинтетических реакций, сопряженных с гидролизом АТФ, в хрде которых происходят процессы карбоксилирования и декарбоксилирования, синтеза адмидных связей, образования макроэргических соединений, способных переносит энергию от АТФ к анаболическим реакциям синтеза веществ. Эти реакции играют важную роль в процессах обмена веществ растительных организмов. Кроме АТФ в процессе катаболических реакций образ молекулы восстановленных нуклеотидов, которые способны связывать свобоную энергию, выделяемую при распаде веществ, и затем участвовать в процессах анаболизма. В хлоропластах фотосинтезирующих клеток растений содержится еще более сильный восстановитель, восстановленный ферридоксин. С участием этого восстановителя происх многие биохимические реакции в фотосинтезирующих клетках растений(восстановление нитритов, синтез глутаминовой кислоты, образование НАДФ*Н и др.) В ходе обмена веществ происходят и др реакции синтеза и превращения веществ, связанные с внутримолекулярным и межмолекулярным переносом определенных группировок, отщепление и присоединение к молекулам синтезируемых веществ различных радикалов, изомеризацией, образ биополимеров. Процессы, лежащие в основе анаболизма растений, включают большое разнообразие метаболических путей, связанных с синтезом опр групп хим соедин, образ из одного биохимического предшественника. Рассматривая метаболические пути синтеза различных хим вещ-в, они включают не только биосинтетические реакции, связанные с поглощением энергии и усложнением структуры их молекул, но и опр катаболические стадии, сопр-иеся деградацией хим соединений и выделением свободной энергии. Поэтому в ходе обмена вещ-в часто трудно опр, на каком этапе заканчивается синтез вещ-в и начинается их биологический распад.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1708 | Нарушение авторских прав