Электрон-транспортная цепь дыхания и окислительное фосфорилирование

Выход АТФ в стадии окисления сравнительно небольшой. Основное количество энергии концентрируется в восстановленных НАДН₂ и ФАДН₂. Эта энергия постепенно освобождается при аэробном окислении коферментов в дыхательной цепи во второй стадии дыхания. Окисленные НАД⁺ и ФАД снова используются в первой фазе, а энергия направляется на образование макроэргических связей АТФ – окислительное фосфорилирование.

 

Роль дыхания в обмене веществ

Углеводы, образованные в процессе фотосинтеза, являются источниками энергии и «строительным» материалом для большого количества других органических веществ. Образование этих веществ из углеводов представляет собой вторую функцию дыхания. Связь дыхания с метаболизмом клетки иллюстрирует схема на рис. 2.2.

 

 

+ NH₃

 

 

 

Рис. 2.2. Схема метаболизма растительной клетки

 

Превращение и накопление питательных веществ

Питательные органические вещества являются источником энергии и субстратом для синтеза других веществ. Они образуются в процессе фотосинтеза, транспортируются по растению к потребляющим их органам и тканям, откладываются в запас, мобилизуются из резерва для поддержания жизнедеятельности в период весеннего роста. При этом происходит превращение этих веществ из одних форм в другие. При самостоятельном изучении этого раздела следует уяснить накопление, локализацию в растении и мобилизацию запасных питательных веществ, как происходит превращение этих веществ при созревании и прорастании семян, а также сезонные и суточные превращения их в вегетативных органах растений.

 

Синтез и распад жиров

Синтез и превращение некоторых углеводов рассматривались в разделе «Фотосинтез». Образование аминокислот будет изучаться в разделе «Минеральное питание». В этой теме необходимо ознакомиться с вопросами синтеза и распада жиров.

В растении содержатся жидкие жиры – масла. Масла являются запасными веществами. Они не растворимы в воде, поэтому не транспортируются по растению, а синтезируются в запасающих клетках. Для перемещения до мест потребления масла предварительно превращаются в растворимые углеводы.

Заключительный этап превращения масел в сахар представляет собой повернутые назад реакции гликолиза.

Продукты распада липидов (ФГА, Ац-КоА и др.) могут также окисляться в процессе дыхания без предварительного превращения в сахар.

Процесс гидролиза масел, включения в процесс дыхания или превращения в сахар идет по схеме, приведенной на рис. 2.3.

 

 

Рис. 2.3. Схема окисления и превращения жиров в сахара