Тақырыбы: Тыныс алу. Өсімдіктер мен жануарлар үшін тыныс алудың маңызы. Тынысалу - энергия көзі.
Дәріс тезистері: 1.Өсімдіктердің тыныс алуы оның маңызы.
2.Тыныс алу коэффицинеті
3.Тыныс алу – тотығу – тотықсыздану процесі. 4.Анаэробты және аэробты фазасы.
5.Анаэробтық тыныс алу химзмі.
6.Гликолиз.
7.Аэробтық тыныс алу химизмі.
8.Кребс циклі
Дәріс мақсаты: Өсімдіктердің тыныс алуы мен таныстыру. Анаэробты және Аэробты фазалар мен таныстыру
Өсімдектердің тыныс алуы.Тыныс алу барлық тірі организімдердің тіршілігіне тән белгі. Алғаш көптеген ғалымдар өсімдіктерде арнаулы тыныс алу мүшелері болмағандықтан, олардың тыныс алу процесін мүлде теріске шығарады. Алайда, ХIХ ғасырдың басында Соссюр өсімдіктерде газ алмасудың қарама-қарсы орналасқан 2 типі болатынын ашып көрсетті:
1) фотосинтез процесі барымында СО2сіңіріліп, О2 бөлініп шығады;
2) тыныс алу процесі барысында О2 сіңіріліп, СО2 бөлініп шығады. Өсімдіктердің тыныс алатыны осылайша дәлелденеді. Одан соң Дютроше тыныс алу процесін оттегінің жасуша аралықтарына өтуі және сіңірілуі ретінде сипаттады. Дютроше қағидаларынан тыныс алу процесі міндетті түрде арнаулы тыныс алу мүшелерінің болуына байланысты еместігі, алайда бұл процестің әрбір тірі жасушада өтетіні, мұның өзінде жасуша ішіндегі заттар оттегімен әрекеттесіп, осының нәтижесінде СО2 бөлініп шығатыны белгілі болды.Тыныс алу субтраттарының оттегімен қосыла келе, тотығатыны жөніндегі түсінік одан кейінірек қалыптасты. Бұл түсінік бойынша тыныс алу кезіндегі органикалық заттар диссимляция процесіне ұшырап, энергия бөліп шығару арқылы ыдырайды, бұл энергия организімнің бүкіл тіршілік процестеріне және барлық құрылымын активті түрде ұстауға пайдаланылады. Жалпы алғанда тыныс алу процесін былайша жазуға болады:
С6Н12О6 + 6 СО2 6 Н2О + 686 ккал/моль Бұл теңдеуден тыныс алу процесі фотосинтезге қарама-қарсы процесс екенін көреміз.
Тыныс алу коэффициенті.Көмірсулар негізінен тыныс алу процесіне жұмсалатын заттар ретінде пайдаланады. Моно сахаридтердің барлық түрлері және олардың глюкозидтер мен пектинді заттар сияқты туындылары субстрат бола алады. Сонымен қатар, крахмал, инулин, гемицеллюлоза сияқты полисахаридтерде пайдаланылуы мүмкін. Бұл полисахаридтер гидролиз немесе фосфоролиз жолымен алдын ала жай моносахаридтерге дейін ыдырайды. Крахмал фосфоролизі кезінде тыныс алуға даяр субстрат болып табылатын глюкоза-6-фосфат түзіледі. Майлар мен ақуыз да тыныс алу процесіне жұмсалатын субстраттар бола алады.
Тыныс алу – тотығу – тотықсыздану процесі-Биологиялық жүйелерде метаболизм процестеріне қажет энергия органикалық заттарды тотықтыру жолымен алынады. Тотықтыру реакциялары барысында бөлініп шыққан энергия АТР (аденозинтрифосфат) құрамында байланысын, одан соң метобализм реакцияларында пайдаланылады.Тыныс алу процесі кезінде субстрат оттегімен әрекеттесіп, тотығандықтан тыныс алу процесін тотығу процесі ретінде қарастыруға болады. Бұл кезде тотығатын зат есебінен басқа зат тотықсызданады.
Тыныс алудың анаэробты және аэробты фазасы..Оттегі үздіксіз келіп тұратын жағдайда өсімдіктер қалыпты тыныс алады. Егер өсімдікті оттегінсіз ортаға орналастырса, оның тыныс алуы тоқтап, осыған байланысты барлық процксткр бұзылады. Алайда ьұл жағдайда өсімдік біраз уақыт оттегінсіз тыныс алады. Су құрамындағы оттегі есебінен тотығатын бұл процессанаэробтық немесе интрамолекулалық тыныс алу деп аталады. Мұндай тыныс алу кезінде барынша тотыққан зат ретінде СО2 және тотықсызданған зат ретінде спитр бөлініп шығады. Анаэробтық тыныс алудың жалпы көрінісі былай жазылады.
С6Н12О6 2 СО2 + С2Н5ОН + 25 ккал/моль Анаэробтық тыныс алу химзмі. Гликолиз.Ашу және тыныс алу процестерінің генетикалық байланысы жөніндегі идеяны кезінде С.П.Костычев дәлелдеген. Бұл процестердің қайсысында болса да, субстраттың өзгеруі бастапқы кезеңінде бірдей болады. Қанты фосфорлау және оны ыдырыту, міне, осы бастапқы кезең болып табылады, ол гликолиз процесі деп аталады. Бұлшық еттеріндегі, өсімдіктердегі, анаэробтық тыныс алу және спирттік ашу кезіндегі гликолиз процестері болар-болмас ауытқушылығы болмаса бірдей өтеді. Гликолиз жолымен қанаттардың ыдырауын Мейергоф-Эмбден жолы деп те атайды. Гликолиз кезінде ферменттер арқылы 10 түрлі реакция өтеді. Олреакциялар схемадан көрсетілген.Анаэробтық тыныс алу кезіндегі пирвут СО2 мен сірке альдегидіне ыдырайды, одан соң этил спиртіне дейін тотықсызданады.
Аэробтық тыныс алу химизмі. Кребс циклі- Бұл гликолиз процесі аэробтық тыныс алудың бірінші кезеңінде өтеді. Аэробты тыныс алу кезінде пируват ең алдымен тотығу – декарбоксилдену процесіне ұшырайды. Бұл процесс бес кезеңде өтеді, оған пируватдегидрогеназа деген аса күрделі мультиферменттік комплекс қатысады.
