
- •1. Определение и общая характеристика фотосинтеза, значение фотосинтеза
- •2. Пигменты фотосинтезирующих растений, их физиологическая роль
- •6. Биохимический этап – цикл Кальвина
- •8. Факторы, определяющие интенсивность фотосинтеза.
- •10. Общее представление о гликолитическом пути дыхания. Его биологическая роль
- •11. Гликолиз: химизм, биологическая роль
- •2 Стадия:
- •12. Окислительное декарбоксилирование и цикл Кребса: химизм и биологическая роль
- •13. Этц: компоненты, локализация. Механизм окислительного фосфорилирования. Хемиосмотическая теория Митчелла
- •14. Пентозофосфатный путь окисления и его роль
- •2) Рекомбинацию сахаров для регенерации исходного субстрата:
- •15. Глиоксилатный цикл
- •16. Дыхательный коэффициент и его изменения в зависимости от дыхательного материала. Общее представление об окислении белков, углеводов, липидов.
- •17. Влияние внешних и внутренних факторов на интенсивность дыхания
2 Стадия:
1) Окисление глицеральдегид-3-фосфата. В результате образуется 3-фосфоглицероилфосфат, сохраняющий в себе значительную часть энергии. Кофермент NAD+ восстанавливается до NADH + H+. Это первая реакция, сопровождающаяся образованием АТФ.
Фермент реакции: глицеральдегидфосфатдегидрогеназа, ее кофермент –НАД+
2) Перенос фосфатной группы от 3-фосфоглицероилфосфата на AДФ.
Фермент реакции: фосфоглицераткиназа
3) Превращение 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат.
Фермент реакции: фосфоглицератмутаза
4) Дегидратация 2-фосфоглицерата с образованием фосфоенолпирувата. В результате дегидратации происходит перераспределение энергии внутри молекулы 2-фосфоглицерата и в месте присоединения остатка фосфорной кислоты возникает высокоэнергетическая связь.
Фермент реакции: енолаза (под действием фермента происходит отщепление воды от 2-фосфоглицерата.
5) Перенос фосфатной группы от фосфоенолпирувата на AДФ. Это вторая реакция, сопровождающаяся образованием АТФ.
Фермент реакции: пируваткиназа (фермент переносит остаток фосфорной кислоты).
6) В результате предыдущей реакции образуется неустойчивая енольная форма ПВК(пирувата), которая неферментативным путем переходит в кетоформу.
У аэробных организмов гликолиз составляет лишь первую часть расщепления глюкозы до СО2 и Н2О.
ОСОБЕННОСТИ ГЛИКОЛИЗА У РАСТЕНИЙ:
1. Субстратом может служить крахмал. При участии фосфорилазы крахмал превращается в глюкозо-1-фосфат в присутствии неорганического фосфата.
2. В растительных клетках имеется 2 фосфофруктокиназы.
3. АТФ-зависимая.
4. Пирофосфат-зависимая (реакция, катализируемая последней, обратима). Она локализована в цитозоле и активируется в условиях стресса, при дефиците АТФ (например, при аноксии) и фосфорном голодании.
5. У растений гликолиз протекает не только в цитозоле, но и в пластидах. Пластидные и цитозольные изоформы кодируются разными ядерными генами и могут существенно различаться по своим свойствам.
Пластидный гликолиз, связанный с мобилизацией крахмала, имеет место в гетеротрофных и фотосинтезирующих тканях.
6. Пластидный гликолиз может идти не до конца, т. к. такие соединения, как ФГА и ФГК, могут выходить из хлоропластов и включаться в гликолиз, протекающий в цитозоле.
7. У растений обнаружены ферменты, при участии которых возможен «обход» некоторых реакций гликолиза. Так, в клетках растений есть НАДФ-зависимая глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназа, катализирующая 6-ую реакцию (превращение 3-ФГА в 1,3-ФГК).
8. В вакуолях некоторых растений обнаружена ФЕП-фосфатаза, катализирующая 10-ую реакцию (образование ПВК). Оба альтернативных фермента активируются при фосфорном голодании.
9. Предполагается, что образованные в гликолизе пируват, АТФ и НАДН используются в синтезе жирных кислот, который у растений протекает в пластидах.
10. При прорастании семян, если еще достаточно прочная наружная оболочка препятствует доступу кислорода, или при затоплении корней растений, гликолиз завершается реакциями спиртового или молочнокислого брожения.
Брожение обеспечивает выживание растений ограниченное время в условиях недостаточного снабжения кислородом, т. е. при аноксии. По устойчивости к этому стрессу растения могут сильно различаться. Следует отметить, что в развивающихся пыльцевых зернах кукурузы и табака спиртовое брожение имеет место в аэробных условиях и протекает наряду с дыханием.