19. Вирусы, их строение, функции, значение в сельском хозяйстве.

Вирусы — это неклеточные формы жизни, различимые только под электронным микроскопом. Это внутриклеточные паразиты. За пределами к-ки они не проявляют своих св-в и имеют кристаллическую форму.

Вирусы представляют собой нуклеопротеид, сост. из нуклеин. к-ты (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида).

Строение вируса:

1 - сердцевина (однонитчатая РНК);

2 - белковая оболочка (капсид);

3 - дополнительная липопротеидная оболочка;

4 - капсомеры (структурные части капсида).

Строение бактериофага:

1.головка – нуклеин. к-та (ДНК)

2.отросток, отделенный от головки воротничком

в отростке полый стержень и сократительный чехол

отросток заканчивается базальной стр-рой (пластиной) с хвостовыми нитями (фибриллы) или шипами белковой природы

Вирусы вносят в к-ку свою генетическую инфу, и к-ка начинает производить подобные вирусы. Внутри к-ки начинает синтезироваться ДНК или РНК вируса и образуется множество вирусов. В результате к-ка гибнет, и вирусы выходят наружу, заражая новые к-ки. Встроенный в геном к-ки геном вируса может сущ. в таком виде долгое время. Вирусы вызывают табачную мозаику у растений, оспу, грипп, полиомиелит, гепатит, СПИД у чел.

Вирусы играют важную экологическую роль. Как возбудители заболеваний они явл. регуляторами численности популяций и не допускают чрезмерного возрастания в них кол-ва особей.

21. Симбиотические фиксаторы азота, развивающиеся на корнях, не относящиеся к бобовым. М/о-симбионты этих растений.  Симбиотические азотфиксаторы усваивают молекулярн. N, находясь только в симбиозе с растением.  У древесной и кустарниковой растительности клубеньки чаще всего образуются азотфиксирующеми актиномицетами, у травянистых – бактериями. В большинстве случаев симбионтами деревьев и кустарников служат акциномицеты рода Frankia (аэробные организмы с септированным мицелием, образующий споранглии).  Корневые клубеньки древесных растений довольно крупные, обычно формируются на боковых корнях. Клубеньки бывают двух типов — коралловые (густые сплетения корней, разветвленных наподобие кораллов - у Ольги и облепихи) и с прорастающими через дольки клубенька корнями (рыхлый пучок утолщенных корней - у казуарины), направленными вверх.  Актиномицеты-симбионты, способны инфицировать только паренхимные к-ки коры корня. В клубеньках образуется в-во, подобное леггемоглобину бобовых растений. При симбиозе с небобовыми растениями энергия азотфиксации актиномицетами рода Frankia больше, чем у клубеньковых бактерий бобовых растений.  Клубеньки обнаружены у большой группы травянистых растений (злаковых, осоковых, лютиковых и др). В них выявлены микробные ассоциации, сост. из двух-трех видов м/о (грам+ и грам- бактериями). Также выделены бактерии тропических кустарников, близкие к клубеньковым бактериям бобовых (род Rhizobium).

22. Аэробное дыхание, химизм и использование энергии м/о.

Дыхание -  ступенчатый, ферментативный, ок-восст. проц. расщепления у-в, ок-лем котор. явл. свободный или связанный О. Если в качестве ок-ля выступает молекулярный кислород воздуха, дыхание называется аэробным.

Выделяют аэробное дыхание: с полным ок-нием и с неполным ок-нием орг. субстратов

Процесс аэробного дыхания:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATФ

Хар-ка аэробного дыхания с полным ок-нием орг. субстратов:

1.Субстраты дыхания – орг. в-ва (углеводы, к-ты, жиры);

2.Продукты дыхания – мин. в-ва (Н2О, CO2);

3.Биологический смысл – получение энергии;

4.Условия – аэробные (наличие молек-ного) О

5.Механизм аэробного дыхания.

Выделяют 2 фазы:

1)-р-ции, благодаря котор. орг. субстрат ок-тся до СО2, а освобождающиеся атомы Н перемещаются к акцепторам. (гликолиз –приводящий к образованию пирувата + цикл Кребса)

2)-ок-ние освобождающихся атомов Н кислородом с образованием АТФ. Обе фазы совместно ведут к ок-нию субстрата до СО2 и Н2О и образованию биологически полезной энергии в виде АТФ и др.

Три основных этапа дыхания:

I) Универсальный (гликолиз):

С6Н12О6 → 2СН3СОСООН + 2НАД•Н2 + 2АТФ

Результат –2ПВК, Ок-восст НАДФ, 2АТФ

II) Цикл Кребса. Происходит последовательное отщепление трех углеродных атомов от пировиноградной к-ты. В результате ферментативного декарбоксилирования образутся три м-лы СО2 и восстанавливаются пять дегидрогеназ (на каждую триозу). При распаде одной м-лы глюкозы в гликолизе образуется 2 м-лы ПВК, следовательно все коэф. ур-ния умножаются на два. Суммарное уравнение цикла Кребса выглядит так:

2 х (СН3СОСООН + 3Н2О → 3СО2 + 4НАД•Н2 + 1ФАД•Н2 + 1АТФ)

III) Собственная аэробная фаза – проходит в ЭТЦ (электронтранспортная цепь) по схеме:

10 НАД•Н2 + 2ФАД•Н2 + О2 ® 10 НАД + 2ФАД + 12Н2О+ Е

Суть третьей фазы - передаче Н дегидрогеназ (НАД и ФАД) на кислород (О2) по дыхательной (электротранспортной) цепи - ЭТЦ. Компоненты ЭТЦ располагаются в мембранах в порядке увеличения окис-ного потенциала.

В трех местах этой цепи выделяется энергии столько, что становится возможным синтез макроэргической связи АТФ. При полном ок-нии НАД•Н2 образуется 3 м-лы АТФ. При полном ок-нии ФАД•Н2 - 2 м-лы АТФ.

К моменту завершения второй фазы дыхания в наличии имеется 10 молекул НАД•Н2 (8 образовались на этапе цикла Кребса, 2 – из гликолиза), 2 молекулы ФАД•Н2 (образовались в цикле Кребса). Произведем простой расчет энергетического выхода аэробной фазы дыхания:

1 моль НАД•Н2 эквивалентен 3 моль АТФ, следовательно при полном ок-нии 10 НАД•Н2 х 3 АТФ образуется 30 АТФ;

При полном ок-нии 1 моль ФАД•Н2 образуется 2 моль АТФ, отсюда получается: 2 ФАД•Н2 х 2 АТФ = 4 АТФ. Всего в ЭТЦ образуется 34 моль АТФ. К ним прибавляется 2 м-лы АТФ из цикла Кребса и 2 м-лы - из гликолиза. Итого – 38 АТФ – результат полного ок-ния одной м-лы глюкозы.

аэробами полезно используется около 50 % энергии и около 50 % теряется в виде тепла.