Задание № 30

1) Катаболизм углерода в клетках продуцентов. Метаболический путь Эмбдена –Мейергофа-Парнаса. Гликолиз. Пентозофосфатный путь. Путь Энтнера-Дудорова.

Катаболизм – процесс расщепления органических соединений в составе питательных веществ в анаэробных условиях с целью получения энергии для клеток.

ЭМП-путь – катаболизм усвоения глюкозы до пирувата, который становится ключевым соединением во многих путях катаболизма. Каждая стадия ЭМП-пути это реакции изомеризации, расщепление кольца, перемещение групп. В результате ЭМП-пути на 1моль глюкозы приходится 2моль пирувата. На 1 и 3 стадии в этом учавствуют АТФ, гидролизуясь и давая энергию для прохождения стадии. Другие стадии связаны с регенерацией АТФ. Два раза происходит дегидрирование глицеральдегид-3-фосфата. Суммарное уравнение ЭМП-пути:

С₆Н₁₂О₆+2P_i+2АДФ+2НАД⁺→2С₃Н₄О₃+2АТФ+2(НАДН⁺+Н⁺)

Схема ЭМП-пути:

ЭМП-путь служит поставщиком промежуточных соединений для других путей метаболизма, поэтому его называют амфиболическим.

В клетках мышечных тканей и молочнокислых бактерий путь удлиняется на одну стадию пируват превращается в молочную кислоту: С₃Н₄О₃+НАДН⁺+Н⁺→С₃Н₆О₃+НАД⁺

Превращение С₆Н₁₂О₆ → С₃Н₆О₃ называется гликолизом. Суммарное уравнение гликолиза следующее: глюкоза+2 монофосфата+2АДФ → 2лактат+2АТФ+2Н₂О.

Катаболизм глюкозы осуществляется и в пентозофосфатном цикле, который начинается с окисления глюкоза-6-фосфата:

глюкоза-6-фосфат+НАДФ⁺ → 6фосфоглюконат+НАДФН⁺+Н⁺

основной его задачей является обеспечение клетки молекулами НАДФН⁺ для других биосинтетических ОВР. Суммарное уравнение следующее:

глюкоза+12НАДФ⁺+7Н₂О+АТФ → 6СО₂+Р_i+12(НАДФН+Н⁺)+АДФ, т.е. конечным результатом пути является полное окисление глюкозы до СО₂ с передачей всех электронов молекуле НАДФ⁺. Преимущества пути: он поставляет НАДФН+Н⁺ и Р клетке в качестве промежуточных веществ, а также образуются рибоза-5-фосфат и ритроза-4-фосфат, которые являются предшественниками в синтезе пуринов и пиримидинов в клетке.

Существует катаболизм глюкозы по пути Энтнера-Дудорова (ЭД-путь):

С₆Н₁₂О₆+АТФ+НАДФ⁺ → глицеральдегид-3-фосфат+пируват+АДФ+НАДФН₂

В ЭД-пути образуется 1молекула АТФ из 1молекулы глюкозы, поэтому он менее выгоден клетке, чем ЭМП-путь, но является поставщиком НАДФН₂

2) Микробиологические средства против болезней растений.

Наибольший эффект дает интегрированная защита растений т.е. комплексное использование микроорганизмов хищников и энтомофагов. Ведущую роль играет микробиологический метод, т.к. вредители подвергаются инфекционным заболеваниям, возбудителями которых являются микроорганизмы различных таксономических групп ( бактерии, грибы, простейшие вирусы. Как правило в основе препаратов используется патогенные для грызунов и насекомых микроорганизмы и учитываются их технологичность, т.е. возможность расти на исходной питательной среде в промышленных количествах и возможность их сепарирования, высушивания без потери жизнеспособности и свойств, связанных с их токсичностью. Технология производства разнообразна т.к. в качестве продуцентов могут быть использованы бактерии, грибы, простейшие, вирусы, гельминты, имеющие различные физиологические и биохимические свойства.

Используется более 50 видов препаратов для защиты против насекомых и грызунов. Большая часть на основе энтомопатогенных бактерий. Эффективность применения микробиологических средств определяется рядом факторов, в т.ч. экологического порядка. Разработка эффективных приемов применения их основана на особенностях используемого микроба и его хозяина, и на их взаимоотношениях. Учитывается действие внешних условий на эти факторы. Действие микробных препаратов и химических пестицидов различна. Технология применения микробных препаратов и химических пестицидов имеет и общие подходы и различия.

-эффективность зависит от его рецептурной формы.

-важен способ применения.. Для эффективности использования препарата важен характер распределения препарата на обрабатываемых растениях. При наземной и авиационной обработке травянистых растений препарат большей частью закрепляется на верхней части, не достигая нижней части листа, где часто располагаются вредители. При опрыскивании важное значение имеет размер капель. Крупные скатываются и распределение оказывается не равномерным, очень мелкие сносятся воздушными массами и не доходят до растения. Оптимальный размер 50 мкм. Специфика применения микробиологических средств заключается в механизме их действия на насекомых и грызунов. Пестициды действуют как яды, а микроорганизмы разнообразнее и сложнее. Большинство микробных препаратов действуют медленно, т.е. гибель на 2-3 сутки и продолжается 10-15 суток. Вредитель, испробовавший зараженный корм, ослабевает, меньше ест или не ест совсем, следовательно, прекращает вредить. Получив сублетальную дозу препарата насекомое не только перестает питаться, но и развиваться и размножаться.

Энтобактерин. Препарат эффективен в борьбе с многими видами чешуекрылых насекомых (капустная моль, луговой мотылек, американская белая бабочка, и т.д.). препарат кишечного действия,. попадая в организм гусениц энтобактерин вызывает паралич. Он разрушает целостность кишечника, попадает в гемолимфу прорастает, клетки заражаются и начинается сепсис. Энтобактерин нетоксичен для человека, теплокровных, рыб, пчел, энтомофагов. Препарат применяется путем опрыскивания растений.

Дендробациллин. Используется для защиты леса от гусеницы шелкопряда. Применение показало его применение в сельском хозяйстве для защиты овощных, плодовых, технических культур от насекомых различных видов (совки, белянки, пяденицы, златогузьки, боярышницы.) Препарат не фитотоксичен,

Битоксибациллин (БТБ). для борьбы с колорадским жуком и совками. При применении выяснилось эффективность его для защиты картофеля, томатов, бакложанов от колорадского жука, хлопчатника, овощных культур от молей, плодовых и лесных культур от комплекса листогрызущих и чешуекрылых вредителей. В сублетальных долях вызывает у насекомых уродство,. БТБ малотоксичен для животных и человека,

БИП (биологический инсектицидный препарат). Эффективен при защите овощных культур от белянок и молей, плодовых от яблоневой и плодовой моли, листоверток, прядиниц. Готовят рабочий раствор и опрыскивают растения.

Гомелин. Для борьбы с вредными насекомыми леса, к которым относятся сосновый шелкопряд, дубовая хохлатка. Эффективен против вредителей с/х культур ( белянок, молей,).

Липидоцид. Аналогичен дипелу. Выпускается в виде концентрированного порошка. Рекомендуется для защиты плодовых и дикорастущих древесных культур от чешуекрылых насекомых. Применение препарата аналогично.

Дипел. Получен в виде смачиваемого порошка, кроме того выпускается в виде жидкого концентрата, гранулированной приманки и других форм. Рекоментдуется для применения на овощных, технических культурах, плодовых и древесных насаждениях, против белянок, лугового мотылька, молей, шелкопрядов.

Боверин. В основе ускординный гриб. Действует на насекомых контактно и через кишечные конидии. Попадая на тело прорастает и через хитиновый покров проникает в полость. Гифы гриба, проникшие в полость, через определенное время отделяется от ростовой конидиальной трубки, делятся и через гемолимфу заполняют все тело, вызывая гибель. В трупе образуются длинные гифы, на них цилиндрические конидии, которые прорастают, и образуют новые гифы, вновь дающие конидии и т.д. Труп твердеет.

Возбудителями болезней у растений могут быть бактерии, грибы, простейшие вирусы, гельминты, которые называются фитопотагены. Борьба с ними имеет три направления:

1. применение антибиотиков микробного происхождения;

2. использывание микробов- антоганистов;

3. гиперпаразитизм.

Микробы антагонисты используются для защиты растений от почвенных фитопатогеннов. Имеется два пути применения:

1. искусственное размножение антагонистов и насыщения ими сферы обитания фитопатогенов для их подавления;

2. создание оптимальных условий в почве для массового размножения антагонистов.

Применяют специальные агроприемы, рациональные севообороты. Известно, что для освобождения почв от фитопатогеннов нужно менять монокультуру, выращиваемую на конкретной площади на другую, невосприимчивую этим фитопатогенном.