Глава 4 дыхание

Вопрос 1.Общие представления о дыхании и связанном с ним обмене веществ

Первые исследования дыхания растений были проведены в конце 18 в. (А. Лавуазье и др.). В раскрытии химизма дыхания ведущая роль принадлежит русским ученым А.Н. Баху, В.И. Палладину, С.П. Костычеву, немецкому ученому О. Варбургу, американцу Д. Кейнлину.

Дыхание – одно из наиболее характерных свойств живой материи; дыхание – универсальный процесс, оно присуще любому органу, любой ткани, каждой клетке.

Дыхание – это физиологический процесс постепенного окисления органических веществ, синтезированных в процессе фотосинтеза, с выделением энергии, которая запасается в молекулах АТФ, являющихся, в свою очередь, донорами энергии для выполнения любой работы в клетке. Дыхание протекает с потреблением кислорода и выделением углекислого газа и воды.

При дыхании органические вещества окисляются в результате дегидрирования (потери водорода), а углекислый газ образуется при декарбоксилировании органических кислот. Углекислый газ выделяется, а водород восстанавливает коферменты.

Кислород воздуха нужен для окисления восстановленных коферментов, а не для самого дыхательного субстрата, он нужен как акцептор электронов, транспортируемых от восстановленных коферментов. Углерод дыхательного субстрата не соединяется с кислородом воздуха

Дыхательный субстрат – органические вещества, разрушающиеся во время дыхания. Главный дыхательный субстрат – углеводы. В растительной клетке существует такая закономерность: чем больше она содержит сахаров, тем интенсивнее дышит. В семенах и других органах, запасающих вещества, для дыхания могут расходоваться белки, жиры и органические вещества

Значение дыхания:

*Поставщик энергии в виде АТФ и восстановленных коферментов для работы клетки

*Рассеивание энергии в виде тепла

*Образование химически активных метаболитов, необходимых для жизнедеятельности клеток

*Источник промежуточных веществ, которые могут использоваться для синтеза других веществ.

*Удаление токсических для клеток соединений и избытка

*Дыхание – центральных процесс обмена веществ, объединяющий обмен углеводов, жиров, белков.

Общее уравнение дыхания:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂О + 2875кДж

Парциальные реакции:

1. Первый этап

С₆Н₁₂О₆ + 6Н₂О = 6СО₂ + 12Н₂

2. Второй этап

12Н₂ + 6О₂ = 12Н₂О

Вопрос 2. Роль дыхания в жизни растения

**Поставщик энергии, необходимой для работы клетки, в виде АТФ и восстановленных коферментов, которые могут быть донорами водорода для восстановительных реакций

**Для корней, клубней, незеленых частей стеблей дыхание – главный источник энергии

**Поставляя в клетку АТФ, дыхание является регулятором процессов, идущих с затратой энергии, таких как поглощение и транспорт органических веществ: чем быстрее происходят превращения веществ в цикле, тем больше может синтезироваться АТФ, тем быстрее пойдут указанные процессы.

**Рассеивание энергии в виде тепла

**Образование химически активных метаболитов, необходимых для жизнедеятельности клеток

**Источник промежуточных веществ, которые могут использоваться для синтеза других веществ; промежуточные продукты цикла Кребса – кетоглутарат, фумарат, оксалоацетат – могут в процессе восстановительного аминирования превращаться соответственно в глутамат, аланин или аспартат.

**Удаление токсических для клеток соединений

**Дыхание – центральных процесс обмена веществ, объединяющий обмен углеводов, жиров, белков.