5. Цикл Кребса: химизм, ферменты, локализация, энергетика, значение.

Окисление остатков уксус кис-ы у всех жив организмов.

1 стадия. Декорбаксил ПВК с образ-ем (УК) уксус кис-ы и СО2. В результате УК соед с коферментом А (ко А) и образ-ся ацетил коА являющимся ключ-м в-вом входящим в УК и образ-ся в др реакциях.

Ацетил А служ исход продуктом для синтеза жир кис-т, нек-х гормонов, стероидов.; В

7. Субстраты дыхания и дыхательный коэффициент.

Дых-ный коэфф (ДК)- отношение выделенной при дыхании углекислоты к кол-ву поглощенного кисл-да (СО2/О2). В случае классического дыхания, когда окисляются углеводы СбН12О6, то конечным продуктом явл СО2 и Н2О, дых коэфф равен единице. Изменчивость величины ДК зависит от субстрата дыхания (окисляемого в-ва) и от продуктов дыхания (полного/ неполного окисления).

При использовании в процессе дыхания вместо углеводов жиров, которые менее окислены, чем углеводы, на их окисление будет использоваться больше кислорода — в таком случае ДК будет уменьшаться (до величины 0,6 — 0,7). Этим объясняется большая калорийность жиров по сравнению с углеводами.

Если же при дыхании будут окисляться орган кис-ы (в-ва более окисленные по сравнению с углеводами), то кислорода будет использоваться меньше, чем выделяться углекислоты, и ДК возрастает до величины больше единицы. Самым высоким (равным 4) он будет при дыхании за счет щавелевой кис-ты, которая окисляется по уравнению: 2 С2Н2О4 + 02 4С02 + 2Н20.

Полном окислении субстрата (углевода) до углекислого газа и воды ДК=1 . Но при неполном окислении и частичном образовании продуктов полураспада часть углерода будет оставаться в растении, не образуя углекислого газа; кислорода будет поглощаться больше, и ДК опустится до величины меньше единицы.

Таким образом, определяя ДК, можно получить представление о качественной направленности дыхания, о субстратах и продуктах этого процесса.

9. Влияние на интенсивность дыхания влаги, света, хим-х и мех-х раздражителей.

Дыхание и содержание воды в тканях

Вода принимает участие в процессе дыхания, поэтому вполне понятно, что ее содержание в дышащем органе (т. е. в ткани) также оказывает влияние на интенсивность дыхания. Действие ее на дыхание органов растения, находящихся в различном состоянии, неодинаково. Так, покоящиеся части растения (семена) усиливают дыхание при повышении в них содержания воды. При этом они изменяют свою реакцию на t, что еще сильнее стимулирует дыхание, вызывая перегревание переувлажненных семян.

Это объясняет, почему влажные семена способны не только перегреваться, но и самовозгораться, и обусловливает определенные требования к хранению семян. Иначе реагируют на изменения содержания воды вегетирующие органы, находящиеся в состоянии активной жизнедеятельности. У них усиление дыхания происходит при обезвоживании тканей, что приводит к значительному и бес¬полезному расходу питательных веществ и быстрому истощению растения. При значительном обезвоживании и уменьшении пит в-в дыхание снова может уменьшиться. Влияние раздражителей на дыхание. Как уже было отмечено, колебания температуры и освещения стимулируют дыхание, действуя как раздражители. Число, агентов, влияющих подобным образом, велико. Их можно разделить на раздражители физические и химические. К первой группе, кроме температуры и света, относятся механические воздействия (разре¬зание органов, разрыв тканей) и различного вида облучения. К химическим раздражителям относят различные химические, веще¬ства — клеточные яды, спирты, наркотики.

Для действия всех раздражителей характерно то, что они вызывают двухфазную реакцию. При малых дозах они обычно сти¬мулируют дыхание, причем эффект достигает максимума при опре-деленной для каждого объекта дозе раздражителя. При пре¬вышении дозы выше оптимальной стимуляция переходит в подав¬ление, которое выражено тем сильнее, чем больше доза раздра-жителя.

Дыхание и свет. Действие света на дыхание зеленых органов растения — листьев и стеблей — неоднократно подвергалось исследованиям, однако до хсих пор однозначных результатов не получено. Сложность заклю¬чается в том, что при освещении зеленой части растения одно-временно могут протекать противоположные процессы — дыхание и фотосинтез; расчленение их очень сложно, да и вряд ли полно¬стью возможно. В связи с этим укрепилось мнение, что свет может оказывать на дыхание разных растительных объектов неодинаковое действие, т. е. подавлять, стимулировать или же совершенно не изменять дыхание. Однако определенно установлено, что колебания освещенности (свет — темнота) служат раздражителем, стимулируя дыхание. При этом более значительное действие оказывает коротковолновая часть спектра — фиолетовые и ультрафиолетовые лучи. Это дает возможность считать, что влияние света на дыхание не тепловое, а скорее химическое. Впрочем, природа этого действия до конца не выяснена.

Как и другие физиологические процессы, интенсивность дыха¬ния зависит от ряда экологических факторов, причем сильнее и

определеннее всего выражена температурная зависимость. Это обусловлено тем, что из всех фи-зиологических процессов дыхание является наиболее "химическим", ферментативным. Связь же ак- , тивности ферментов с уровнем температуры неоспорима. Дыхание подчиняется правилу Вант-Гоффа и имеет t коэфф (2ю 1,9 — 2,5.)

Температурная зависимость дыхания выражается одновершин¬ной кривой (биологической) с тремя кардинальными точками. Точ¬ка (зона) минимума различна у разных растений. У холодо-устойчивых она определяется температурой замерзания рас¬тительной ткани, так что у незамер-зающих частей хвойных ды¬хание обнаруживается при температуре до —25 °С. У теплолюбивых растений точка минимума лежит выше нуля и оп¬ределяется температурой отмирания растений. Точка (зона) опти¬мума дыхания лежит в интервале от 25 до 35 °С, т. е. несколько выше, чем оп-тимум для фотосинтеза. У различных по степени теплолюбивости растений ее положение также несколько изменя¬ется: она лежит выше у теплолюбивых и ниже у холодоустойчивых. Макси-мальная температура дыхания находится в интервале от 45 до 53 °С.> Эта точка определяется отмиранием клеток и разруше¬нием цитоплазмы, ибо клетка дышит, пока жива. Таким образом, температурная кривая дыхания подобна кривой фотосинтеза, но не повторяет ее. Различие меж-ду ними заключается в том, что- кривая дыхания охватывает более широкий температурный диапа¬зон, чем кривая фотосинтеза, а оптимум ее несколько смещен в сторону повышенйой тем-пературы.

Сильное действие на интенсивность дыхания оказывают коле¬бания температуры. Резкие пере-ходы ее от высокой к низкой и обратно значительно усиливают дыхание, что было, установлено* еще В. И. Палладиным в 1899 г.

При колебаниях температуры происходят не только количест¬венные, но и качественные изме-нения дыхания, т. е. изменение путей окисления органического вещества, однако в настоящее вре¬мя они исследованьг слабо, поэтому здесь не излагаются