- •1.Значения дыхания в жизни растений.
- •2. Развитие представлений о природе механизмов и путях окислительно-восстановительных превращений в клетке. Теория дыхания паладина. Перекисная теория окисления Баха.
- •3. Пути окисления органических веществ в клетке.
- •5. Механизм активации дыхательных субстратов, пути их включения в процессы биологического окисления. Взаимосвязь превращения углеводов, белков и жиров.
- •6.Ферментативные системы дыхания. Участие ферментов различных классов в дыхании. Альтернативность каталитического механизма биологического окисления.
- •7. Механизмы активации водорода, субстрата и молекулярного кислорода. Механизмы участия кислорода в метаболизме.
- •8.Активные формы кислорода и их значение ж/д растений. Антиоксидантная система.
- •9. Эволюция энзиматических систем, участвующих во взаимодействии клеток с кислородом.
- •10. Пути диссимиляции углеводов.
- •11. Гликолиз, суть его реакций, энергетика. Синтез сахаров при обращении гликолиза.
- •12. Цикл ди-, трикарбоновых кислот, характеристика основных стадий цикла. Конверсия жиров в углеводы.
- •13. Цикл Кребса-Корнберга (глиоксилатный цикл).
- •14. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы и его роль в метаболизме клетки.
- •15. Митохондрии. Их структура и функции. Особенность растительных митохондрий – присутствие маликэнзима.
- •17. Окислительное фосфорилирование в этц, энергетическая эффективность. Субстратное окислительное фосфорилирование. Сопряжённость электронного транспорта с синтезом атф.
- •19.Дыхание в фотосинтезирующей клетке. Дыхание целого растения. Зависимость дыхания от биологических особенностей растения .
- •20.Влияние на дыхание внешних факторов. Количественные показатели газообмена.
- •21.Потери на дыхании при хранении урожая. Аноксия и адаптация к ней дыхательной системы.
12. Цикл ди-, трикарбоновых кислот, характеристика основных стадий цикла. Конверсия жиров в углеводы.
В присутствии достаточного количества О2 пируват полностью окисляется до СО2 и Н2О в дыхательном цикле, получивший название цикла Кребса или цикла ди- и трикарбоновых кислот. Все участки этого процесса локализованы в матриксе или во внутренней мембране митохондрий. Последовательность реакций в цикле Кребса: в цикле окисляется ацетил-СоА (производное пирувата). Первым этапом на пути расщепления ПВК является процесс образования активного ацетила в ходе окислительного декарбоксилирования. Оно осуществляется при участии пируватдегидрогеназного мультиферментного комплекса ( коферменты – ТПФ, дипоевая кислота, коэнзим А, ФАД и НАД+). Пируват взаимодействует с ТПФ (декарбоксилазой), при этом отщепляетяс СО2 и образуется гидроксиэтильное производное ТПФ. Последнее вступает в реакцию с окисленной формой липоевой кислоты, образовывается ацетиллипоевая кислота, которая взаимодействует с коэнзимом А, возникает ацетил-СоА и восстановленная форма липоевой кислоты. Водород липоевой кислоты переносится на ФАД и далее на НАД+. В результате окисленного декарбоксилирования образуется ацетил-Соа. СО2 и НАДФ.
Цикл кребса начинается с взаимодействия ацетил-СоА с енольной формой ЩУК, и под действием цитратсинтазы оборазуется лимонная кислота и свободного коэнзима А. Лимонная кислота с помощью фермента аконитазы превращается в цис-акотиновую и изолимонную кислоты. Изолимонная кислота через щавелевоянтарную кислоту превращается в α-кетоглутаровую кислоту, которая подвергается дальнейшему декарбоксилированию, с образование СО2, НАДФ и сукцинил-СоА. При участии СоА-синтетазы из сукцинил-СоА, АДФ и Н3РО4 образуется янтарная кислота, АТФ, регенерирует молекула СоА. Затем она окисляется до фумаровой (сукцинатдегидрогеназа). Фумаровая под действием фумарат дегидрогеназы, присоединяя воду, превращается в яблочную, которая с помошью НАД-зависимой малатдегидрогеназы окисляется в ЩУК, которая самопроизвольно переходит енольную форму, реагирует с очередной молекулой ацетил-СоА и цикл повторяется снова.
В конечном итоге, окисление ацетил-КоА в ЦТК приводит к образованию (рис. 2):
- двух молекул СО2;
- одной молекулы АТФ;
- восьми атомов водорода, из которых шесть атомов связаны в молекулах пиридиннуклеотидов и два атома – в молекулах флавопротеинов.
13. Цикл Кребса-Корнберга (глиоксилатный цикл).
Его можно рассматривать как модификацию цикла кребса. Он локализован в глиоксисомах. Из ЩУК и ацетил-СоА синтезируется лимонная кислота, образуется цис-аконитовая и изолимонная. Затем изолимонная кислота под действием изоцитрат-лиазы распадается на глиоксиловую и янтарную. Глиоксилат с участием малатсинтазы взаимодейтствует со второй молекулой ацетил-СоА, в результате чего синтезируется яблочная кислота, которая окисляется до ЩУК. В глиоксилатном цикле в каждом обороте участвеут не одна, а две молекулы ацетил-СоА и этот активированный ацетил используется не для окисления, а для синтеза янтарной кислоты, которая выходит из глиоксисом и превращается в ЩУК и участвует в глюконеогенезе и других процессах биосинтеза. Глиоксилатный цикл позволяет утилизовать запасные жиры, при распаде которых образуются молекулы ацетил-Соа. На каждые 2 молекулы ацетил-СоА восстанавливается 1 молекула НАДФ, энергия которой может быть использована на синтез АТФ в митохондриях или на др. процессы.